1.Scopul lucr\rii g8g13gh
Lucrarea are drept scop determinarea coeficientului adiabatic al aerului, presupus gaz ideal ai supus unor transorm\ri termodinamice simple.

2.Teoria lucr\rii
Capacitatea caloric\ molar\ a unei substanie reprezint\ cantitatea de c\ldur\ schimbat\ cu exteriorul de un mol din acea substani\ pentru a-ai varia temperatura cu un grad

(1)

Dac\ schimbul de c\ldur\ `ntre substani\ ai mediul exterior are loc la presiunea constant\ sau la volum constant, capacit\iile calorice molare corespunz\toare vor fi , respectiv , iar raportul
(2)

se numeate coeficient adiabatic.
Diferenia `ntre cele dou\ capacit\ii calorice molare depinde de substania considerat\,iar pentru gazele ideale:

(3)
(relaiia lui Robert-Mayer)
Tot `n cazul gazelor ideale,cele dou\ capacit\ii calorice molare depind de num\rul i de grade de libertate a particulelor din care e compus gazul:

(4) unde R este constanta universal\ a gazelor ideale (R = 8,310 J/mol K)
In acest caz

(5)
Pentru gazele ideale monoatomice i=3,pentru cele cu molecule liniare i = 5, etc.
In cazul gazelor reale, expresia coeficientului g e mai complicat\ ai e legat\ de ecuaiia termic\ de stare a gazului respectiv.
Determinarea coeficientului adiabatic este foarte important\ deoarece intervine `n probleme legate de propagarea sunetului `n gaze, de curgerea gazelor la viteze supersonice, etc.
Pentru gazele ideale,acest coeficient intervine `n descrierea proceselor adiabatice, conform ecuaiiei lui Poisson:

(6)

3.Metoda lucr\rii
Exist\ mai multe metode de determinare a raportului g: metoda calorimetric\ de determinare a capacit\iilor calorice, metoda acustic\-bazat\ pe dependenia de vitezei sunetului `n gaze,etc.
Pentru gazele ideale,vom descrie metoda propus\ de Clément ai Desormes.
S\ presupunem c\ avem un recipient cu aer -presupus gaz ideal- la o presiune =(H-h)rg unde rgH e presiunea atmosferic\ m\surat\ cu un manometru cu lichid de densitate r, iar rgh e diferenia dintre presiunea atmosferic\ ai cea din recipient, m\surat\ cu acelaai manometru.
Gazul ocup\ volumul al recipientului ai are temperatura a mediului ambiant.
Dac\ acest gaz sufer\ o comprimare adiabatic\, `n urma c\reia volumul se micaoreaz\, presiunea create la , iar temperatura create ai ea la ,ecuaiia Poisson care descrie procesul se va scrie:

(7)

Inlocuind valorile presiunilor , ec.(7) devine:

(8)

Dac\ h <<H, variaiia de temperatur\ e foarte mic\: , deci fraciiile din parantezele expresiei (8) vor fi foarte mici; parantezele se pot dezvolta `n serie de puteri ai se pot p\stra numai termenii de ordinul `ntai:

(9) de unde

H (10)

Dac\ `n continuare gazul sufer\ o r\cire izocor\, de la la temperatura a camerei, presiunea lui va sc\dea la , mai mic\ cu rgh’ decat presiunea atmosferic\ , astfel `ncat
(11) sau
(12) de unde
(13)

care `nlocuit\ `n (10) duce la

(14)

Deci, dac\ experimental se pot m\sura valorile h ai h’, se va putea calcula coeficientul adiabatic .

4. Dispozitivul experimental (fig.1) const\ dintr-un balon de sticl\ B cu capacitatea de aprox. 20 l , prev\zut la partea superioar\ cu un robinet R cu deschidere mare,prin care comunic\ cu atmosfera ai cu tubul lateral T care face leg\tura pe deoparte cu un manometru cu lichid M ai pe de alt\ parte cu pompa aspiratoare P prin intermediul robinetului r ai a tubului de cauciuc C.

Fig.1

5. Modul de lucru
Cu robinetele R ai r deschise, se verific\ dac\ presiunea aerului din balon e aceeaai cu cea atmosferic\ (acelaai nivel al lichidului `n ambele braie ale manometrului)
Se `nchide robinetul R ai cu robinetul r deschis,se aspir\ aer din balon cu pompa P,apoi se `nchide ai robinetul r.
In acest mod s-a realizat `n balon o anumit\ depresiune,m\surat\ prin denivelarea h(mm) a lichidului `n ramurile manometrului-care se citeate ai se noteaz\. Starea aerului din balon `n acest moment a volumul i este starea iniiial\ de echilibru.
Se deschide cu ateniie robinetul R, pentru un timp foarte scurt; `n acest mod, aerul atmosferic p\trunde peste aerul din balon comprimandu-l.
Rotirea robinetului R nu trebuie s\ se fac\ brusc; el va fi rotit cu vitez\ potrivit\, ascultand auieratul provocat de intrarea aerului `n balon.
Robinetul R trebuie `nchis exact `n clipa cand se opreate auieratul, adic\ atunci c\nd s-a terminat p\trunderea aerului `n balon, deci cand presiunea aerului din balon devine egal\ cu presiunea atmosferic\ (nivelele lichidului `n braiele manometrului vor fi egale).
Comprimarea brusc\ a aerului din balon are caracter adiabatic, deoarece pe durata scurt\ a acestui proces aerul din balon nu are timp s\ schimbe c\ldura cu pereiii balonului.
Variaiiile parametrilor de stare `n timpul acestui proces adiabatic sunt foarte mici. Starea de echilibru a gazului `n acest moment e descris\ de valorile: ale parametrilor de stare *
In continuare, aerul din balon `ncepe s\ se r\ceasc\ pan\ ce se atinge din nou temperatura camerei; r\cirea se produce la volum aproximativ constant ai e `nsoiit\ de sc\derea presiunii. Procesul de r\cire izocor\ `nceteaz\ atunci cand presiunea indicat\ de manometru se stabilizeaz\, de aceast\ dat\ `ntre nivelele lichidului din ramurile manometrului exist`nd denivelarea h’ (care se citeate ai se noteaz\).
Starea final\ de echilibru a aerului din balon va fi caracterizat\ de presiunea ai temperatura a camerei.
Experienia se repet\ de zece ori, schimb`nd de fiecare dat\ depresiunea h.

6. Indicaiii pentru prelucrarea datelor experimentale
Cu valorile h ai h’m\surate de fiecare dat\ , se calculeaz\ dup\ relaiia (14).
Rezultatele se trec `ntr-un tabel de forma:

Nr.crt. h (mm) h’(mm) h-h’(mm)

Referatul va cuprinde: descrierea metodei experimentale utilizate, tabelul de rezultate, valoarea medie a lui , eroarea cu care s-a determinat (dispersia asupra mediei) ai sursele de erori.
Facultativ : exprimaii presiunea atmosferic\ `n mm coloan\ de ap\ (H) ai comparaii valorile h ai H.
Calculaii raportul , unde este masa de gaze existent\ `n balon `n starea iniiial\ ai masa de gaz existent\ `n balon la sfaraitul experieniei.
Apreciaii dac\ se justific\ ipoteza masei de gaz constant\ `n timpul succesiunii proceselor descrise.
Apreciaii avantajele folosirii manometrului cu ap\ fai\ de unul cu mercur.
Faceii aprecieri asupra cvasistaiionarit\iii proceselor suferite de gazul din balon