空 气 比 热 容 比 测 定 空 气 比 热 容 比 测 定 班级： 09级计算机科学与技术 姓名：王晓忱 日期： 2011/6/7 地点： 计算机中心 【实验目的】： 1. 用绝热膨胀法测定空气的比热容比。 2. 观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。 3. 学习气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用
方法
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【实验原理】 对理想气体的定压比热容 Cp和定容比热容 Cv之关系由下式
表
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示： Cp - Cv = R （1） （1） 式中，R为气体普适常数，气体的比热容比r值为： r = Cp / Cv （2） 气体的比热容比现称为气体的绝热系数，它是一个重要的物理量， r值经常出现在热力学方程中。 实验时先关闭活塞C2，将原处于环境大气压强P0、室温 0的空气从活塞C1处把空气送入贮存瓶B内，这是瓶内空气压强增大，温度升高，关闭活塞C1，待稳定后瓶内空气达到状态II（P1， 1，V1），V1为贮存瓶容积。 然后突然打开阀门C2，使瓶内空气与大气相通，达到状态III（P1， 0，V1）后，迅速关闭活塞C2，由于放气过程很短，可认为是一个绝热膨胀过程。瓶内气体压强减小，温度降低，绝热膨胀过程应满足方程 P1V’1 = P0V’2 （3） 在关闭活塞C2之后，贮气瓶内气体压强减小，温度 0时，原状态为II（P1， 1，V1）体系改变为状态III（P2， 0，V2），应满足 P1V’1 = P0V’2 （4） 由（3）式和（4）式可得到： r = （log P0 – log P1）/ (log P2 – log P0) （5） 利用（5）式可以通过测量P0，P1和P2值，求得空气的比热容比r值。 【实验内容】 1. 按图（1）接好仪器的电路，AD590的正负极请勿接错。 AD590 测 6V 5k 量 端 图（1） 2.（本实验中，稳压电源已经打开）开启电压表开关，用调零电位器调节零点，把三位半数字电压表示值调到0。 3.把活塞C2关闭，活塞C1打开，用打气球把空气稳定地徐徐进入贮气瓶B内，然后关闭活塞C1，等待达到稳定状态，记录瓶内压强均匀稳定时，压强P1’和温度T0值。（P1’,T0值用电压mv表示） 4.突然打开活塞C2，当贮气瓶的空气压强降低至环境大气压P0时（这时放气声消失），迅速关闭活塞C2，（动作要快，约1秒钟的时间） 5.当贮气瓶内空气的气压稳定，温度上升至室温T0时，记下贮气瓶内气体的压强P2’。 6.记录完毕后，打开活塞2放气，当压强显示降低到0时关闭活塞C2。 7.重复步骤（2） （5），实验完毕后做实验
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。 【数据处理】 P1’(mv) t1(mv) P2’(mv) t2(mv) r 第一次 127.8 2410.7 35.8 2411.2 1.36 第二次 228.8 2411.2 63.1 2411.2 1.38 第三次 284.1 2411.5 77.7 2411.5 1.42 第四次 403.7 2412.1 108.4 2412.1 1.44 r = 1.40 【实验结论】 气体的比热容比现称为气体的绝热系数 由式 r = （log P0 – log P1）/ (log P2 – log P0)可得 空气比热容比为：r = 1.40 实验误差： 1.系统误差： 测量理论不完善、仪器的缺陷 2.偶然误差： 测量人员的感觉器官的无规则变化
浙公网安备 33021202002483