Laboratory experiment for the ratio of specific heats of air

Mottmann, J.

doi:10.1119/1.17936

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“…The common observed linear increase in time of the registered signal, which is not predicted by equation (11), is consistent with the leak of the air confined in the device [40].…”

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confidence: 69%

“…a diatomic gas (≅78%). The original version of Rüchardt's device consists of a cylindrical glass tube with a precise diameter, connected to a glass bowl of known volume [8][9][10][11][12][13][14]. Into the cylinder a sphere of a known mass is inserted, this latter having a diameter almost equal to the inner diameter of the cylinder (figure 1).…”

Section: Rüchardt's Experimentsmentioning

confidence: 99%

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Rüchardt’s experiment treated by Fourier transform

Caccamo

Castorina

Catalano³

et al. 2019

Eur. J. Phys.

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It is well known that topics in physics which rely heavily on mathematics can present difficulties for graduate students; for example, problems involving the application of the Fourier transform. To overcome some related difficulties, an integrated approach where physics, mathematics and laboratory activities are strongly interconnected can be helpful. In this view, the present paper describes a device and a data analysis approach whose physics and mathematics facets are jointly taken into account. More specifically, we shall deal with a revised Rüchardt’s device, a topic that plays an important role in the physics curriculum, and we shall introduce the Fourier transform operator in order to extract the average oscillation frequency, thus avoiding computation of the average period of oscillations in the time space. Within this framework, it is shown how the use of the Fourier transform furnishes a straightforward measure of the experiment’s relevant physical quantities.

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“…The common observed linear increase in time of the registered signal, which is not predicted by equation (11), is consistent with the leak of the air confined in the device [40].…”

supporting

confidence: 69%

Section: Rüchardt's Experimentsmentioning

confidence: 99%

Rüchardt’s experiment treated by Fourier transform

Caccamo

Castorina

Catalano³

et al. 2019

Eur. J. Phys.

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“…A determinação do calor específico de gases, líquidos e sólidos pode ser obtida por diferentes técnicas experimentais oriundas das mais diversasáreas da física [1,[3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]. Ao mesmo tempo tem-se realizado um grande esforço teórico para expressar os fenômenos termodinâmicos relacionados com calor específico em diferentes contextos da física [14][15][16][17][18].…”

Section: Introductionunclassified

“…Se alguém quer ensinar boas técnicas de medida e elege a precisão como seu principal objetivo, a construção de aparatos experimentais de baixo custo só se justifica se não inviabilizar o alcance desse objetivo. Essaé uma razão relevante para aprimorar o conjunto de problemas em física experimental resolvidos com técnicas desse tipo, em particular no estudo da termodinâmica, de sérias dificuldades didáticas e experimentais [1,2,7,8].A determinação do calor específico de gases, líquidos e sólidos pode ser obtida por diferentes técnicas experimentais oriundas das mais diversasáreas da física [1,[3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]. Ao mesmo tempo tem-se realizado um grande esforço teórico para expressar os fenômenos termodinâmicos relacionados com calor específico em diferentes contextos da física [14][15][16][17][18].…”

unclassified

Uma medida de calor específico sem calorímetro

Mattos¹,

Gaspar²

2003

Rev. Bras. Ens. Fis.

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Várias técnicas têm sido desenvolvidas para se obter o calor específico de sólidos e líquidos, incluindo a construção de experimentos de baixo custo para o ensino médio. Neste trabalho propomos uma maneira simples de se obter o calor específico de sólidos e líquidos. Por meio de curvas de calibração de resfriamento podemos estimar graficamente a perda de calor do sistema para sua vizinhança, e medir o calor específico do alumínio. Esta aproximação permite introduzir uma discussão sobre o processo dinâmico da troca de calor entre dos corpos.Several techniques were developed to obtain experimentally the specific heat of solids and liquids and efforts has been done in order to build low cost experiments to use at high school level. In this work we propose a simple way to obtain specific heat of solids and liquids. Through calibration cooling curves we are able to estimate graphically the heat power loss of the system and also obtain the specific heat of the aluminum. This approach allows introduce a discussion on the actual dynamic process that is heat change between two bodies. I IntroduçãoProfessores e pesquisadores em ensino de física têm realizado um grande esforço em física experimental para preencher o enorme vazio existente entre a teoria e as práticas experimentais no ensino médio [1][2][3][4]. Diversos trabalhos têm sido realizados com o objetivo de construir experimentos simples com material de baixo custo [5,6]. A dificuldade encontrada na construção de experimentos com material de baixo custo está ligadaà busca de resultados precisos. Se alguém quer ensinar boas técnicas de medida e elege a precisão como seu principal objetivo, a construção de aparatos experimentais de baixo custo só se justifica se não inviabilizar o alcance desse objetivo. Essaé uma razão relevante para aprimorar o conjunto de problemas em física experimental resolvidos com técnicas desse tipo, em particular no estudo da termodinâmica, de sérias dificuldades didáticas e experimentais [1,2,7,8].A determinação do calor específico de gases, líquidos e sólidos pode ser obtida por diferentes técnicas experimentais oriundas das mais diversasáreas da física [1,[3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]. Ao mesmo tempo tem-se realizado um grande esforço teórico para expressar os fenômenos termodinâmicos relacionados com calor específico em diferentes contextos da física [14][15][16][17][18]. Neste trabalho, estendemos o uso de um método simples para obter o calor específico de sólidos, a partir do estudo da troca de calor entre dois corpos [19]. O método baseia-se na construção de curvas de resfriamento que descrevem a perda de calor do sistema para a sua vizinhança.Com essas curvas pode-se estimar com boa precisão a temperatura inicial efetiva do sistema ao entrar em contato com o sólido.O objetivo desse procedimento nãoé prescindir ou dispensar o uso do calorímetro, mas dar um enfoque complementaràs experiências típicas de medição de calor específico realizadas com esse aparelho. Está claro para quem faz este tipo de experiência que, a menos que...

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“…In the teaching of undergraduate thermodynamics, it is usual to deal with ideal gases and to present the different elementary thermodynamic processes [1] (isothermal, isochoric, isobaric and adiabatic). However, experiments that demonstrate them are difficult to find.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%