Ultragarso greičio ore ir oro molinių šilumų santykio nustatymas

Darbo užduotis. Išmatavus ultragarso greitį ore, nustatyti oro molinių šilumų Cp ir CV santykį.

Teorinio pasirengimo klausimai. Molekulės laisvės laipsnių sąvoka. Izochorinė ir izobarinė molinės šilumos. Ultragarso greitis ore.

Teorinė dalis. Molinė šiluma lygi šilumos kiekiui, kurį suteikus vienam moliui medžiagos jos temperatūra pakyla vienu laipsniu. Dujoms ji labai priklauso nuo jų molekulių sudėtingumo ir nuo proceso, kurio metu suteikiama šiluma, pobūdžio.

Molekulės sudėtingumas susietas su ją sudarančių atomų skaičiumi ir apibūdinimas molekulės laisvės laipsnių skaičiumi. Pastarasis lygus koordinačių skaičiui, reikalingam nustatyti molekulės padėtį erdvėje. Vienatomę molekulę galima laikyti materialiuoju tašku. Jo padėtį nusakome trimis koordinatėmis (x, y, z), kurios kinta molekulei slenkant, todėl ji turi 3 slenkamojo judėjimo laisvės laipsnius.

Dviatomės kietojo ryšio molekulės erdvinė padėtis apibūdinama 5-iomis koordinatėmis: trys jų (x, y, z) nusako molekulės masės centro padėtį ir du kampai (α, β) su koordinačių ašimis – jos ašies erdvinę orientaciją. Pastaroji kinta molekulei sukantis, todėl tokia molekulė turi 3 slenkamojo ir 2 sukamojo judėjimo laisvės laipsnius. Kai ryšys tarp atomų yra tamprus, tai tokia molekulė turi dar vieną virpamojo judėjimo laisvės laipsnį.