Kalorik
Kinetische Gastheorie P2.5.3 Spezifische Wärme von Gasen P2.5.3.1 Bestimmung des Adiabatenexponenten cp/cV der Luft nach Rüchardt P2.5.3.2 Bestimmung der Adiabatenexponenten cp/ cV verschiedener Gase mit dem GasfederResonanzgerät
P2.5.3.2
P2.5.3.1
Bestimmung des Adiabatenexponenten c p/cV der Luft nach Rüchardt (P2.5.3.1)
Kat.-Nr.
Bezeichnung
371 051
Schwingungsröhre mit Mariottescher Flasche zur cp/cvBestimmung
1
313 07
Handstoppuhr I, 30 s/0,1 s
1
317 19
Demonstrations-Dosenbarometer
1
590 06
Kunststoffbecher, 1000 ml
1
675 3100
Vaseline, 50 g
1
371 07
Gasfeder-Resonanzgerät
1
531 120
Vielfach-Messgerät LDanalog 20
1
522 561
Funktionsgenerator P
1
300 02
Stativfuß, klein, V-förmig, 20 cm
1
660 980
Feinregulierungsventil zu Minicandosen
1
660 985
Minican-Druckgasdose „Neon“
1
660 999
Minican-Druckgasdose „Kohlendioxid“
1
665 255
Dreiwegehahn, T-Form, 8 mm Ø
1
667 194
Silikonschlauch, 7 x 1,5 mm, 1 m
1
604 481
Gummischlauch 4 mm Ø
1
604 510
Schlauchverbinder, 4 ... 15 mm
1
500 422
Experimentierkabel, 19 A, 50 cm, blau
1
501 46
Kabel, 100 cm, rot/blau, Paar
1
Bei adiabatischen Zustandsänderungen gilt für den Druck p und das Volumen V eines Gases der Zusammenhang p ⋅ V κ = const. dabei ist der Adiabatenexponent c κ= p cV das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten cp und cV des Gases. Im Versuch P2.5.3.1 wird der Adiabatenexponent von Luft aus der Schwingungsdauer einer Kugel bestimmt, die in einem senkrechten Steigrohr ein Gasvolumen nach oben abschließt und bei ihrer Schwingung um die Ruhelage adiabatische Zustandsänderungen des Gases verursacht: In der Ruhelage heben sich die Gewichtskraft und die aus dem Druck des eingeschlossenen Gases resultierende Gegenkraft auf. Eine Auslenkung aus der Ruhelage um Dx bewirkt eine Druckänderung um A ⋅ ∆x V A: Querschnitt des Steigrohres
∆p = − κ ⋅ p ⋅
die die Kugel in die Ruhelage zurücktreibt. Die Kugel schwingt daher mit der Frequenz f0 =
1 κ ⋅ p ⋅ A2 ⋅ 2π m ⋅V
um ihre Ruhelage. Im Versuch P2.5.3.2 wird der Adiabatenexponent mit dem Gasfeder-Resonanzgerät bestimmt. Hier schließt ein magnetischer Kolben die Luftsäule ab, der durch ein elektromagnetisches Wechselfeld zu erzwungenen Schwingungen angeregt wird. Gesucht wird die Eigenfrequenz f 0 des Systems, also die Frequenz, bei der der Kolben mit maximaler Amplitude schwingt. Anstelle von Luft können auch andere Gase, z. B. Kohlendioxid und Neon, eingefüllt werden.
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