Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Reportเรื่อง การหาค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะ
ของแก๊ซต่างๆ
จดัทำาโดย นางสาวสภุาว ีชยัสทิธิ ์B5582105
คำานำา ในการทดลองน้ีจะทำาการศึกษาหาค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ ( = Cp/Cv) ซึ่งเป็นตัวแปรที่สำาคัญในใชก้ารศึกษาพลศาสตรข์องแก๊ซต่างๆ รวมไปถึงการหาลักษณะการบบีอัดและขยาย ความเรว็เสยีง หรอืการไหลของแก๊ซ ในการทดลองน้ีเราจะทำาการวดัหาค่า ด้วยอุปกรณ์ง่ายจากการคาบการสัน่ของวตัถโุดยไมต้่องวดัหาค่าความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซโดยตรง อุปกรณ์ที่ใชม้สีว่นหลักๆเพยีงขวดแขง็ท่ีมรูีเล็กๆกับก้อนโลหะเล็กๆพอดีปากขวด และการวดัจะมกีารใช้กล้องถ่ายวดีีโอเขา้มาชว่ยในการหาคาบการสัน่ของก้อนโลหะท่ีมกีารสัน่เมื่อถกูหยอ่นลงปากขวด
บทคัดยอ่ ในการทดลองน้ีจะทำาการศึกษาหาค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ ( = Cp/Cv) ซึ่งเป็นตัวแปรที่สำาคัญในใชก้ารศึกษาพลศาสตรข์องแก๊ซต่างๆ รวมไปถึงการหาลักษณะการบบีอัดและขยาย ความเรว็เสยีง หรอืการไหลของแก๊ซ ในการทดลองน้ีเราจะทำาการวดัหาค่า ด้วยอุปกรณ์ง่ายจากการคาบการสัน่ของวตัถโุดยไมต้่องวดัหาค่าความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซโดยตรง อุปกรณ์ท่ีใชม้สีว่นหลักๆเพยีงขวดแขง็ที่มรูีเล็กๆกับก้อนโลหะเล็กๆพอดีปากขวด และการวดัจะมกีารใชก้ล้องถ่ายวดีีโอเขา้มาชว่ยในการหาคาบการสัน่ของก้อนโลหะท่ีมกีารสัน่เมื่อถกูหยอ่นลงปากขวด จากPV γ=¿ ค่าคง น้ีถ้าปรมิาตรเปล่ียนไปไมม่ากเราจะประมาณได้วา่ความดันที่เปล่ียนไปจะค่าแปรผันตรงกับV หรอืแปรตามระยะการเคล่ือนที่ในกรณีดังรูปที่ 1 และเกิดเป็นการเคล่ือนท่ีแบบการสัน่อยา่งง่าย (Simple harmonic oscillation)[4] ในกรณีท่ีสมจรงิเราอาจต้องรวมแรงต้านการเคล่ือนที่ด้วยทำาใหก้ารสัน่เป็นแบบ Damped oscillation ทัง้น้ียงัอาจมกีารเคล่ือนท่ีลงของก้อนโลหะด้วยถ้ามกีารรัว่ของอากาศ สมการการเคล่ือนท่ีของก้อนโลหะเมื่อพจิารณาปัจจยัต่างๆจะได้สมการ
ดังน้ีd2 xd t 2
+ A2 pmv
x = 0
สำาหรบัการเคล่ือนท่ีแบบสัน่ของก้อนโลหะในปากขวดตาม รูปที่ 1 นัน้ในกรณีท่ีไมม่กีารถ่ายเทความรอ้น การเปล่ียนแปลงของความดันอากาศ (P) และปรมิาตร (V) จะเป็นไปตามกระบวนการ adiabatic โดยมคีวามสมัพนัธก์ันตามสมการ
PV γ=¿ ค่าคงที ทำาการอินทิเกรตเพื่อจดัใหอ้ยูใ่นรูปสมการการสัน่ท่ีเป็นสมการอนุพนัธอั์นดับสองได้ดังน้ี
d2 xd t 2
+ A2 pmv
x = 0 [1]
จากผลการทดลอง มวีตัถ ุที่ใชใ้นการทดลองคือ ลกูเหล็ก แท่งอลมูเินียม แท่งเหล็ก จากการทดลอง แท่งเหล็กที่ขนาดเล็กและขนาดใหญ่ทำาการทดลองปล่อยใหม้ีการเคลื่อนที่แบบสัน่ในอากาศ (สว่นใหญ่เป็นแก็สไนโตรเจน และ แก็สออกซเิจน ทัง้สองเป็นแก็สโมเลกลุคู่)และในแก็สอารก์อน(แก็สโมเลกลุเดี่ยว) แต่ผลการทดลองที่ได้ไมม่กีารสัน่เลย สว่นลกูเหล็กและแท่งอลมูเินียม ทัง้สองขนาดเกิดการสัน่แต่วตัถทุัง้สองชนิดจะเกิดการสัน่ได้ดี ในแก็สอารก์อนและค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ ( = Cp/Cv)ในอารก์อนจะมคี่ามากกวา่ในอากาศ ความจุความรอ้น C ขึ้นกับมวล m ของสารทำาใหม้วลของแท่งเหล็กที่มมีากเมื่อเทียบกับปรมิาตรของหลอดแก้วทำาใหแ้ท่งเหล็กไมส่ัน่[3]
วธิกีารทดลอง ตอนท่ี 1 ออกแบบรูปแบบโมเดลในการทดลอง
บนัทึกวดิิโอ โดยใชก้ล้องที่มคีวามละเอียดของเฟรม 210 เฟรมต่อวนิาที บนัทึกการปล่อย ลกูเหล็กกลมเล็ก(มวล 0.2593) แท่งอลมูเินียมเล็ก(มวล 0.1690 กรมั) แท่งเหล็กเล็ก(มวล 0.4655 กรมั) ลกูเล็กกลมใหญ่(มวล 2.045 กรมั) แท่งอลมูเินียมใหญ่ (มวล 1.3932 กรมั)แท่งเหล็กใหญ่ (มวล 4.0124 กรมั)วดัโดยใชเ้ครื่องชัง่ไฟฟา้ที่มคีวามละเอียดถึงทศนิยม 4 ตำาแหน่ง แล้วปล่อยลงขวดโหล(ขนาดเล็กก็ปล่อยรูเล็ก ขนาดใหญ่ก็ปล่อยตามรูใหญ่)และมหีลอดแก้วต่อยาวขึ้นมาจากปากขวดโหลเล็ก 27.5 cm ขวดโหลใหญ่ หลอดแก้วยาว 62 cm จากนัน้
สงัเกตการสัน่ของวตัถแุต่ละชนิดในหลอดแก้ว ทำาซำ้าแต่เปล่ียนจากอากาศเป็นแก็ส Argon แทน
ตอนท่ี 2 การหา โอเมกาศูนยแ์ละการหาแกรมมา
นำาวดิิโอที่ได้จากตอนท่ี 1 มา track ขอ้มูล โดยใช ้Program Tracker Ver. 4.8 เพื่อหาสมการการเคล่ือนที่ของ วตัถทัุง้สอง กับเวลา แล้วนำาขอ้มูล ค่า Y (ระยะการเคล่ือนท่ี หน่วยเป็นเมตร) และ ค่า t (เวลามหีน่วยเป็นวนิาที) ของวตัถแุต่ละชิน้มาพล็อตกราฟแล้ว นำาค่าคงท่ีจากสมการมาพล็อตหาค่า Y ใหม ่โดยค่ Y ใหมท่ี่ได้คือค่า Y จากการ tracke r ลบด้วยค่า y ท่ีได้จากค่าคงท่ีแล้ว ทำาการ Fitting โดยใชส้มการ Y(t)= Ce−t
2 cos(t)โดยใช ้Matlab ค่า y ใหมท่ี่ได้ก็จะไมม่ ีDamping แล้วนำาค่าคงท่ีท่ีได้ จาก Y ใหม ่กับเวลา มาหาค่า ความถ่ีเชงิมุม 0 และ คำานวณหาค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ
ทฤษฏีท่ีเก่ียวขอ้งกับการทดลอง
กระบวนการท่ีไมม่กีารสง่ผ่านความรอ้นสำาหรบัแก๊สอุดมคติ
รูปท่ี 10-7 -diagram แสดงการเปล่ียนสภาวะแบบ adiabatic สำาหรบัแก๊สอุดมคติ
พจิารณา Adiabatic process สำาหรบัแก๊สอุดมคติท่ีเป็นไปตาม -diagram ในรูปท่ี 10-7 เมื่อแก๊สขยาย
ตัวจากปรมิาตร เป็น แก๊สจะทำางาน ดังนัน้พลังงานภายในจะลดลงและอุณหภมูขิองแก๊สจะลดลงด้วย ถ้าจุด a แทนสภาวะเริม่ต้นท่ีอยูบ่นเสน้ isotherm แล้วจุด b ซึ่งเป็นสภาวะสดุท้ายจะอยูบ่น isotherm ท่ีอุณหภมูิตำ่ากวา่เป็น T สำาหรบัแก๊สอุดมคติ เสน้โค้ง adiabatic (เรยีกเสน้โค้งน้ีวา่ adiabat) ณ จุดใด ๆ จะมคีวามชนัมากกวา่เสน้ isotherm ทีผ่านจุดเดียวกันนัน้ สำาหรบักระบวนการอัดตัวแบบ adiabatic (adiabatic compression) จาก ปรมิาตร เป็น สถานการณ์จะเป็นแบบผันกลับ แล้วอุณหภมูจิะเพิม่ขึ้น
ขอ้ควรระวงั: ใน adiabatic process อุณหภมูเิปล่ียนไปเนื่องจากงานท่ีทำาโดยระบบหรอืทำาต่อระบบเท่านัน้ ไมม่กีารไหลของความรอ้นเลย
เราสามารถหาความสมัพนัธร์ะหวา่งปรมิาตรและอุณหภมูท่ีิเปล่ียนไปสำาหรบั infinitesimal adiabatic process ในแก๊สอุดมคติ เป็นการเปล่ียนของพลังงานภายสำาหรบัทกุ ๆ กระบวนการ ดังนัน้เราจะ
ใช ้ ในการพจิารณา นอกจากนี้งานท่ีทำาโดยแก๊สคือ ดังนัน้จาก สำาหรบั adiabatic process จะได้
(10-20)
เราจะหาความสมัพนัธร์ะหวา่ง V กับ T เราจะกำาจดั p โดยใชส้มการของสภาวะสำาหรบัแก๊สอุดมคติ
จาก แทนค่านี้ลงไปในสมการขา้งบนจะได้
(10-21)
(10-22)
เขยีน ใหอ้ยูใ่นเทอมของ ได้โดย
(10-23)
จะได้
(10-24)
เนื่องจาก มคี่ามากกวา่ 1 เสมอสำาหรบัแก๊สใด ๆ ดังนัน้ จะเป็นบวกเสมอ นัน่หมายความวา่ในสมการ (10-24) dV และ dT จะมเีครื่องหมายตรงขา้มกัน ในกระบวนการแบบ adiabatic expansion ของ
แก๊สอุดมคติ การขยายของปรมิาตร จะเกิดขึ้นพรอ้มกับการลดลงของอุณหภมูิ เสมอ สว่น
กระบวนการแบบ adiabatic compression การลดลงของปรมิาตร จะเกิดขึ้นพรอ้มกับการเพิม่ขึ้น
ของอุณหภมูิ เสมอ ซึ่งตรงกับท่ีเราเคยพจิารณาจาก -diagram ขา้งต้น
สำาหรบัการเปล่ียนแปลงอุณหภมูแิละปรมิาตรขนาดหน่ึง เราอินทิเกรทสมการ (10-23) ได้เป็น
= ค่าคงท่ี
= ค่าคงท่ี
= ค่าคงท่ี
และในท่ีสดุจะได้ = ค่าคงท่ี (10-25)
ดังนัน้สำาหรบัสภาวะตัง้ต้น และสภาวะสดุท้าย จะได้
(10-26)
นอกจากน้ีเราสามารถเขยีนความสมัพนัธต์ามสมการ (10-24) ใหเ้ป็นความสมัพนัธร์ะหวา่งความดันและปรมิาตรได้
โดยขจดั T โดยใชส้มการของสภาวะสำาหรบัแก๊สอุดมคติ แทนลงไปในสมการ (10-24) จะพบวา่
= ค่าคงท่ี (10-27)
เมื่อ n และ R เป็นค่าคงท่ีจะได้
= ค่าคงท่ี (10-28)
ดังนัน้สำาหรบัสภาวะตัง้ต้น และสภาวะสดุท้าย จะได้
(10-29)
เราสามารถคำานวณหางานท่ีทำาโดยแก๊สอุดมคติใน adiabatic process โดยท่ีเราทราบวา่
และ สำาหรบั adiabatic process ใด ๆ ของแก๊สอุดมคติ ถ้าเราทราบจำานวนโมล
n, อุณหภมูติัง้ต้น และอุณหภมูสิดุท้าย เราจะหางานได้จาก
(10-30)
เราอาจใช ้ จะได้
(10-31] [1]
การแกวง่ (Oscillation) • การแกวง่เป็นการเคล่ือนที่กลับไปกลับมาบนเสน้ทางเดิม เรยีกวา่การเคล่ือนท่ี ท่ี
มคีาบ(Period)• การเคล่ือนท่ีแบบซมิเปิลฮารโ์มนิก (Simple Harmonic Motion , SHM)
เป็นการแกวง่อยา่งง่ายที่ไมคิ่ดแรงเสยีดทานใด ๆ
+A
t-A
x
รูปท่ี 1 สาธติการทดลองซมิเปิลฮารโ์มนิก
รูปท่ี 1 เป็นการสาธติการทดลองซมิเปิลฮารโ์มนิก เมื่อปล่อยใหล้กูตุ้มมวล m หอ้ยติดอยูก่ับสปรงิสัน่ขึ้น-ลง เสน้ทางของปากกาซึ่งติดอยูก่ับลกูตุ้มเขยีนไวบ้นกระดาษที่เคลื่อนที่ (ด ูMotion of paper ในรูปที่ 1) จะมลีักษณะแบบไซน์ (sinusoidal) หรอืกล่าวได้วา่ การขจดัจะเปล่ียนแปลงขึ้นกับเวลา มลัีกษณะแบบไซน์
รูปท่ี 2 การขจดัท่ีเปล่ียนแปลงตามเวลามลัีกษณะแบบไซน์
รูปท่ี 2 แสดงการขจดัท่ีเปล่ียนแปลงตามเวลามลัีกษณะแบบไซน์ของสปรงิเคล่ือนท่ีสัน่ขึ้น-ลง
การขจดัอยูร่ะหวา่ง –A กับ +A นัน่คือขนาดของแอมปลิจูดเท่ากับ A และจุดสมดลุ คือ
เมื่อ x = 0 เราจะพจิารณาการแกวง่ใน 1 มติิของซมิเปิลฮารโ์มนิก ใหอ้ยูใ่นรูปของสมการของการขจดั (x) ท่ีขึ้นกับเวลา (t) เรยีกวา่สมการการเคล่ือนที่ (Equation of motion) เขยีนได้เป็น
( ) sin( )x t A t (1)
+A
-A
เมื่อ ระยะขจดั (Displacement) ของวตัถจุากจุดสมดลุ (มหีน่วยเป็น m)
แอมปลิจูด (Amplitude) หรอืระยะขจดัสงูสดุ (มหีน่วยเป็น m)
ความถ่ีเชงิมุม (Angular frequency) (มหีน่วยเป็น radian/s)
ค่าคงที่เฟส (Phase constant) (มหีน่วยเป็น radian)
ความเรว็ของวตัถหุรอืตัวแกวง่ สามารถหาได้จากอนุพนัธข์อง เทียบกับเวลา
cos( ) ( )dx dv A t tdt dt
( ) cos( )v t A t (2)
ความเรง่ของวตัถหุรอืตัวแกวง่ สามารถหาได้จากอนุพนัธข์อง เทียบกับเวลา
( 1)sin( )( )dva A tdt
2( ) sin( )a t A t (3)
หรอืเขยีนอีกแบบหน่ึง
2( ) ( )a t x t(4)
เรยีกสมการน้ีวา่ สมการความเรง่ของการเคล่ือนท่ีแบบซมิเปิลฮารโ์มนิค
เราจะเหน็รูปแบบของสมการน้ีในเคล่ือนท่ีแบบซมิเปิลฮารโ์มนิคในทกุกรณี จะต่างกันตรงท่ีค่า ท่ีขึ้นกับตัวแปรท่ีต่างกันไปในแต่ละกรณี เราจะเหน็การพสิจูน์หา ในการเคล่ือนที่แบบซมิเปิลฮารโ์มนิค 4 กรณีต่อไปน้ี
1.การเคล่ือนท่ีของมวลท่ีติดกับสปรงิ
2. ลกูตุ้มอยา่งง่าย (Simple Pendulum)
3. ลกูตุ้มชนิดบดิ (Torsion Pendulum)
4. ลกูตุ้มฟสิกิัล (Physical Pendulum)
สำาหรบัการเคล่ือนที่แบบสัน่ของก้อนโลหะในปากขวดตาม รูปท่ี 1 นัน้ในกรณีที่ไมม่กีารถ่ายเทความรอ้น การเปล่ียนแปลงของความดันอากาศ (P) และปรมิาตร (V) จะเป็นไปตามกระบวนการ adiabatic
โดยมคีวามสมัพนัธก์ันตามสมการ
PV γ=¿ ค่าคงท่ี (1) ทำาการอินทิเกรตเพื่อจดัใหอ้ยูใ่นรูปสมการการสัน่ท่ีเป็นสมการอนุพนัธอั์นดับสองได้ดังนี้
d2 xd t 2
+ A2 pmv
x = 0 (2)
d2 xd t 2
+ ❑02 x = 0 (3)
❑02= A
2 pmv
(4)
=❑0
2mvA2 p
(5)
0 =√❑2+❑'2
22 (6)
เมื่อ 0 คือความถ่ีเชงิมุม
คืออัตราความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ
A คือ พื้นท่ีหน้าตัดของหลอดแก้ว
P คือ ความดันที่อุณหภมูขิณะทำาการทดลอง
m คือมวลของวตัถุ
v คือ ปรมิาตรของแก็สในขวดโหลรวมกับหลอดแก้ว
แล้วคำานวณหา ถ้าปรมิาตรเปล่ียนไปไมม่ากเราจะประมาณได้วา่ความดันท่ีเปล่ียนไปจะค่าแปรผันตรงกับV หรอืแปรตามระยะการเคล่ือนท่ีในกรณีดังรูปที่ 1 และเกิดเป็นการเคล่ือนท่ีแบบการสัน่อยา่งง่าย (Simple harmonic oscillation) จงหาความถ่ีการสัน่เชงิมุม 0 ท่ีขึ้นอยูก่ับตัวแปรต่างๆที่เกี่ยวขอ้ง ในกรณีที่สมจรงิเราอาจต้องรวมแรงต้านการเคล่ือนท่ีด้วยทำาใหก้ารสัน่เป็นแบบ Damped
oscillation ทัง้นี้ยงัอาจมกีารเคล่ือนท่ีลงของก้อนโลหะด้วยถ้ามกีารรัว่ของอากาศ จงลองเขยีนสมการการเคล่ือนที่ของก้อนโลหะเมื่อพจิารณาปัจจยัต่างๆนี้
ผลการทดลอง(Results)มวลขนาดเล็ก
ลำาดับ ชนิด มวล(กรมั)
1 ก้อนกลมเหล็ก 0.2593
2 แท่งเหล็ก 0.4655
3 แท่งอลมูเินียม 0.1674
มวลขนาดใหญ่4 ก้อนกลมเหล็ก 2.0450
5 แท่งอลมูเินียม 1.3932
6 แท่งดำา 4.0124
ความดัน 730 mmHg
หลอดเล็ก ยาว 27.5 cm เสน้ผ่านศูนยก์ลาง 0.32 mm
หลอดใหญ่ ยาว 62 cm เสน้ผ่านศูนยก์ลาง 8.04 mm
ปรมิาตรขวดใหญ่รวมหลอดแก้ว 5.134 ลิตร
ปรมิาตรขวดเล็ก รวมหลอดแก้ว 1.215 ลิตร
Ex. 1. จากสมการที่ 1 นี้ถ้าปรมิาตรเปล่ียนไปไมม่ากเราจะประมาณได้วา่ความดันท่ีเปล่ียนไปจะค่าแปรผันตรงกับV หรอืแปรตามระยะการเคล่ือนท่ีในกรณีดังรูปที่ 1 และเกิดเป็นการเคล่ือนท่ีแบบการสัน่อยา่งง่าย (Simple harmonic oscillation) จงหาความถ่ีการสัน่เชงิมุม 0 ท่ีขึ้นอยูก่ับตัวแปรต่างๆที่เกี่ยวขอ้ง
ตอบ จะได้สมการท่ี เกี่ยวขอ้งดังนี้ 0 =√❑2+❑'2
22 และคำาตอบอยูใ่นตารางขา้งล่างนี้
ตาราง แสดงค่า ความถ่ี
การสัน่ เชงิมุม 0 ท่ีขึ้น อยูก่ับ
ตัวแปรต่างๆท่ีเกี่ยวขอ้ง
Ex. 2. ในกรณีท่ีสมจรงิเราอาจต้องรวมแรงต้านการเคล่ือนท่ีด้วยทำาใหก้ารสัน่เป็นแบบ Damped
oscillation ทัง้นี้ยงัอาจมกีารเคล่ือนท่ีลงของก้อนโลหะด้วยถ้ามกีารรัว่ของอากาศ จงลองเขยีนสมการการเคล่ือนที่ของก้อนโลหะเมื่อพจิารณาปัจจยัต่างๆนี้
ตอบ จะได้สมการดังน้ี d2 xd t 2
+ A2 pmv
x = 0
d2xd t 2
+ ❑02 x = 0
02= A
2 pmv
ผลการทดลองแสดงกราฟการสัน่ของวตัถขุนาดต่างๆ
ชนิด ❑' ❑0
ลกูเหล็กขนาดเล็กในอากาศ2.177 8.108
8.180739
1.2653
แท่งอลมูเินียมขนาดเล็กในอากาศ3.149 -10.35
10.46908
1.3515
ลกูเหล็กขนาดใหญ่ในอากาศ0.695 -5.456
5.467055
1.2750
แท่งอลมูเินียมขนาดใหญ่ในอากาศ1.319 -6.698
6.73039
1.3190
ลกูเหล็กขนาดเล็กในแก็สอารก์อน2.463 8.255
8.346354
1.3170
แท่งอลมูเินียมขนาดเล็กในแก็สอารก์อน3.67 -10.45
10.60989
1.3881
ลกูเหล็กขนาดใหญ่ในแก็สอารก์อน0.7942 5.891
5.904369
1.4871
แท่งอลมูเินียมขนาดใหญ่ในแก็สอารก์อน1.829 -7.534
7.589299
1.6761
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของลกูเหล็กขนาดเล็กในอากาศ(เมตร)
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของแท่งอลมูเินียมขนาดเล็กในอากาศ(เมตร)
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของลกูเหล็กขนาดใหญ่ในอากาศ(เมตร)
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของแท่งอลมูเินียมขนาดใหญ่ในอากาศ(เมตร)
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของลกูเหล็กขนาดเล็กในแก็สอาร์กอน(เมตร)
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของแท่งอลมูเินียมขนาดเล็กในแก็สอารก์อน(เมตร)
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของลกูเหล็กขนาดใหญ่ในแก็สอารก์อน(เมต
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของแท่งอลมูเินียมขนาดใหญ่ในแก็สอารก์อน(เมตร)
การพจิารณาผลการทดลองและสรุปผลการทดลอง
จากผลการทดลอง มวีตัถ ุที่ใชใ้นการทดลองคือ ลกูเหล็ก แท่งอลมูเินียม แท่งเหล็ก จากการทดลอง แท่งเหล็กที่ขนาดเล็กและขนาดใหญ่ทำาการทดลองปล่อยใหม้ีการเคลื่อนที่แบบสัน่ในอากาศ (สว่นใหญ่เป็นแก็สไนโตรเจน และ แก็สออกซเิจน ทัง้สองเป็นแก็สโมเลกลุคู่)และในแก็สอารก์อน(แก็สโมเลกลุเดี่ยว) แต่ผลการทดลองที่ได้ไมม่กีารสัน่เลย สว่นลกูเหล็กและแท่งอลมูเินียม ทัง้สองขนาดเกิดการสัน่แต่วตัถทุัง้สองชนิดจะเกิดการสัน่ได้ดี ในแก็สอารก์อนและค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ ( = Cp/Cv)ในอารก์อนจะมคี่ามากกวา่ในอากาศ ความจุความรอ้น C ขึ้นกับมวล m ของสารทำาใหม้วลของแท่งเหล็กที่มมีากเมื่อเทียบกับปรมิาตรของหลอดแก้วทำาใหแ้ท่งเหล็กไมส่ัน่[3]
เอกสารอ้างอิงhttp://www.il.mahidol.ac.th/e-media/ap-physics2/lesson10_1.html[1]
www.pioneer.netserv.chula.ac.th/~hsatreer/data/doc/.../oscillation.doc[2]
www.sci.nu.ac.th/physics/elearning/.../ch10_Thermodynamics.ppt[3]
krubenjamat2012.files.wordpress.com/.../4-e0b881e0b8b2e0b8a3e0b88...[4]