Práctica 4: Determinación del coeficiente adiabático del aire.

Realización

Para determinar el coeficiente adiabático del aire deben medirse los parámetros que intervienen en la fórmula (4.7).

ATENCIÓN: El oscilador es una pieza delicada y cualquier choque o daño que sufra afectaría gravemente a la práctica. Hay que tener cuidado de que el oscilador no caiga al suelo ni sufra daño alguno, ya que si se deformara la práctica no se podría realizar en condiciones optimas.

Téngase en cuenta que para que el oscilador pueda oscilar de forma adecuada debe existir en el dispositivo experimental un elemento adicional, no comentado hasta ahora, que es una hendidura realizada sobre el tubo vertical. Gracias a ella el oscilador podrá bajar después de haber sido empujado hacia arriba por la presión interior. Si esto no fuera así el oscilador se saldría del tubo. Esta hendidura habrá que taparla con un dedo para poder sacar el oscilador del tubo vertical.

• Para empezar, se determina la masa m del oscilador. Se empleará una balanza, siendo suficiente realizar una única pesada.
• Para determinar el diámetro D del oscilador es conveniente realizar cinco medidas desde distintas direcciones y calcular su valor medio así como el error asociado.
• A continuación, se determinará el periodo de oscilación, T. Para ello, se conectará la bomba de aire, se introducirá el oscilador en el tubo vertical con cuidado de que no salga disparado y se operará sobre la válvula hasta que las oscilaciones se estabilicen.
• Es conveniente limpiar cuidadosamente tanto el oscilador como el tubo de vidrio sobre el que se realizarán las oscilaciones.
• No introducir el oscilador hasta que la bomba de aire no se conecte y colocar una mano sobre la boca del tubo para evitar que el oscilador salga disparado, retir´andola una vez que se estabilicen las oscilaciones.
• Para ver si se han estabilizado las oscilaciones, ajuste la barrera de infrarrojos de forma que su haz quede un poco por debajo del punto superior del movimiento y observe el tiempo entre dos pasos consecutivos del oscilador por el nivel de la barrera. Cuando ese tiempo sea aproximadamente constante, se puede proceder a medir el periodo.
• Para medir el periodo, se ajusta la barrera de infrarrojos para que cuente los pasos del oscilador. Con la ayuda del cronómetro, se mide el tiempo que tarde el oscilador en efectuar un cierto número de oscilaciones y de ahí se obtiene el periodo. Para obtener el periodo con precisión, mida el tiempo que tarda el oscilador en efectuar 500 oscilaciones. Repita cinco veces esta medida y obtenga el valor medio del periodo.
• Con la ayuda de un barómetro, se determina la presión atmosférica.
• Por último, nos quedaría por determinar el volumen de equilibrio del recipiente donde está el oscilador. Para ello, se llenaría el recipiente con agua hasta el nivel de equilibrio del oscilador. A continuación, se volcaría el agua en una probeta y se midiría su volumen. Habría que repitir esta medida cinco veces y obtener el valor medio. Como ya se explicó anteriormente no se realizarán estas medidas y se tomará como volumen del recipiente, V = 1020 ± 5 ml
• A continuación, se calcula P empleando la fórmula (4.8).