空气比热容比的测定.ppt

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1、空气比热容比的测定刘海霞中国海洋大学物理实验教学中心实验目的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。实验仪器图1实验装置实验原理研究放气后瓶中的剩余的气体。这部分气体在容器中的气体经历了3个过程，即充气后的等体过程（状态I）→放气时的绝热过程（状态II）→放气后等体过程(状态III).所有这些过程后的平衡温度均为室温。空气绝热指数的测量表达式为：式中，po、p1、p2分别是环境压强、充气平衡后的压强、放气平衡后的压强。

2、热力学系统经历了的热力学过程，在P-V图上定性描出过程图线如下图2所示：等温线等体线绝热线VPIIIIII图2热力学过程实验内容1.按图3接好仪器的电路，集成温度传感器的正负极请勿接错。R取5kΩ。用福廷式气压计测定大气压强p0，用水银温度计测环境室温t0。开启电源，让电子仪器部分预热20min，然后用调零电位器调节零点，把用于测量空气压强的三位半数字电压表指示值调到0。(活塞C2已开启)图3温度测量电路2.把活塞C2关闭，活塞C1打开，用充气球把空气稳定地徐徐压入贮气瓶内，然后关闭活塞C1用压力传感器和AD590

3、温度传感器测量空气的压强和温度，记录瓶内压强均匀稳定时，压强p1和温度值t0。3.突然打开活塞C2，当贮气瓶内空气压强降低至环境大气压强p0时(这时放气声消失)，迅速关闭活塞C2，这时瓶内气体温度降至t１。4.当贮气瓶内空气的温度上升至温度t0时，记下贮气瓶内气体压强p2。5.把测得的瓶内压强值p1、p2和p0(以mV为单位)换算成kPa或Pa，并代入测量公式，求得空气的绝热指数γ。重复5次求平均值.测量与数据处理要求1.充气后瓶内压强均匀稳定时，记录压强p1和温度值t0。2.突然打开活塞C2,当贮气瓶内空气压强降

4、低至环境大气压强时(这时放气声消失)，贮气瓶内空气的温度上升至温度时，记下贮气瓶内气体压强p2.3.把测得的瓶内压强值p1、p2和p0(以mV为单位)换算成kPa或Pa，并代入测量公式，求得空气的绝热指数γ。重复5次求平均值。实验要点及难点1.所有的测量一定要在稳态时方可进行读数测量。2．放气声消失时，必须迅速关闭活塞。3．充气时不要超过最大允许压强值（10kPa）。4．测量过程中，尽量保证环境温度不变。思考题1.本实验中测量温度为什么要用集成温度传感器?它有什么优点?可否用水银温度计来代替?2.本实验必做部分3中，

5、为何放气声消失时，必须迅速关闭活塞C2?如果关闭较晚，会有什么结果?3.本实验中我们研究的是哪一部分气体？4.你是否注意到本实验中温度传感器测量气体的温度非常缓慢，为什么？5.实验测量表达式中不涉及温度，是否在实验中不予考虑温度的测量？6.本实验中，为什么放气声消失时，必须迅速关闭活塞C2?如果关闭较晚，会有什么结果？7.请分析实验操作各过程中，热力学系统经历了什么热力学过程，请在P-V图上定性描出过程图线。