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时间:2018-10-27
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1、今年以来我们在上级党组织的领导和区精神文明办的关心支持指导下坚持以邓小平理论和三个代表重要思想为指导认真落实科学发展观空气压强实验报告篇一:实验报告空气比热容比的测定 1.实验名称 空气比热容比的测定2.实验目的 (1)了解绝热、等容的热力学过程及有关状态方程。(2)测定空气的比热容比。 3.实验原理:主要原理公式及简要说明、原理图 (1)热力学第一定律及定容比热容和定压比热容热力学第一定律:系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加和系统对外做功之和。考虑在准静态情况下气体由于膨胀对外做功为dA?PdV,所以热力学第一定律的微分形式为 dQ?d
2、E?dA?dE?PdV(1) 定容比热容Cv是指1mol的理想气体在保持体积不变的情况下,温度升高1K所吸收的热量。由于体积不变,那么由(1)式可知,这吸收的热量也就是内能的增加(dQ=dE),所以 ?dQ?dE ?Cv???dT??dT(2)??v 由于理想气体的内能只是温度的函数,所以上述定义虽然是在等容过程中给出,实际上 任何过程中内能的变化都可以写成dE=CvdT紧紧围绕中心工作以创建区级文明单位活动为载体切实加强思想道德建设和企业文化建设深入开展群众性的精神文明创建活动今年以来我们在上级党组织的领导和区精神文明办的关心支持指导下坚持以
3、邓小平理论和三个代表重要思想为指导认真落实科学发展观 定压比热容是指1mol的理想气体在保持压强不变的情况下,温度升高1K所吸收的热量。即 ?dQ? ?(3)Cp???dT???p 由热力学第一定律(3)式,考虑在定压过,就有 dV?dQ??dE? ??????p(4) dT?dT?p?dT?p 由理想气体的状态方程PV=RT可知,在定压过程中入(4)式,就得到定压比热容与定容比热容的关系 dVRdE ?,又利用?Cv代dTPdT Cp?Cv?R(5) R是气体普适常数,为8.31J/mol·K,引入比热容比?为 ??Cp/Cv
4、(6) 在热力学中,比热容比是一个重要的物理量,它与温度无关。气体运动理论告诉我们, ?与气体分子的自由度f 有关 ?? 例如,对单原子气体(Ar、He) f?2紧紧围绕中心工作以创建区级文明单位活动为载体切实加强思想道德建设和企业文化建设深入开展群众性的精神文明创建活动今年以来我们在上级党组织的领导和区精神文明办的关心支持指导下坚持以邓小平理论和三个代表重要思想为指导认真落实科学发展观 (7)f f?3,??1.67对双原子气体(N2、H2、O2)f?5 ??1.40,对多原子气体(CO2、CH4)f?6,??1.33 (2)绝热过
5、程 系统如果与外界没有热交换,这种过程称为绝热过程,因此,在绝热过程中,dQ=0。所以由热力学第一定律有 dA??dE或PdV??CvdT(8) 由气态方程PV?RT,两边微分,得PdV?VdP?RdT(9) (8)、(9)两式中消去dT,得 PdV?VdP?? 两边除PV,即得 RdV CvV dPdV???0(10)PV 对(10)式积分,就得到绝热过程的状态方程 PV??常数(11) 利用气态方程PV?RT,还可以得到绝热过程状态方程的另外两种形式: TV??1?常数(12)P??1T???常数(13) 4.实验内容
6、用一个大玻璃瓶作为贮气瓶。紧紧围绕中心工作以创建区级文明单位活动为载体切实加强思想道德建设和企业文化建设深入开展群众性的精神文明创建活动今年以来我们在上级党组织的领导和区精神文明办的关心支持指导下坚持以邓小平理论和三个代表重要思想为指导认真落实科学发展观 (1)实验开始时,先打开放气阀B和进气阀A,打开充气开关(左旋充气球阀门C),使贮气与大气相通。将仪器显示的气压差数调零(注意,仪器显示的是贮气瓶内气压与大气压P0的差)。 (2)然后关闭放气阀B,关闭充气开关(右旋拧紧气阀C),用打气球向瓶内送气,使瓶内气压上升,瓶中空气的温度也上升。当瓶内气压比
7、大气压高5~6kPa时(瓶内气压与大气压之差由比热容比测定仪上显示),关闭进气阀A。这时瓶内气温略高于环境温度,因此瓶内空气与环境有热交换,使瓶内的气压与温度都不稳定,而是逐渐下降的。直到瓶内气温与环境温度相同时,瓶内气压趋于稳定值P1,这时瓶内气体处于P—V图中状态Ⅰ(P1、V1、T0)。这T0为环境温度。这时记下仪器气压差显示值P1示(瓶内气压P1=P0+P1示)。 (3)后打开放气阀A,听到放气声,待放气声结束(仪器显示的气压差值为0)立即迅速关闭放气阀A,这时瓶内有一部分空气从瓶内放出,剩余在瓶内的空气气压下降到大气P0(仪器上显示的与大气压差
8、为0)。由于放气过程极迅速,空气又是热的不良导体,因此剩在瓶 内的那部分空气从
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