fd-ncd 空气比热容比测定仪说明书

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1、FD-NCD空气比热容比测定仪说明书上海复旦天欣科教仪器有限公司中国上海一、概述6本仪器用绝热膨胀法测量空气的比热容比，主要供大专院校普通物理热学与热力学实验教学用。由于本仪器采用扩散硅压力传感器测量空气压强，用电流集成温度传感器测空气温度，设计先进，结构安全可靠，实验结果精确。二、用途1、测量空气的定压比热容与定容比热容之比。2、观测热力学过程中空气状态变化及基本规律。3、学习用传感器精确测量气体压强和温度的原理与方法。三、结构特性本仪器主要由三部分组成：（1）贮气瓶：它包括玻璃瓶、进气活塞、橡皮塞组成；（2）传感器

2、：扩散硅压力传感器和电流型集成温度传感器AD590各一只；（3）数字电压表二只：三位半数字电压表作硅压力传感器的二次仪表（测空气压强）、四位半数字电压表作集成温度传感器二次仪表（测空气温度）。扩散硅压力传感器配三位半数字电压表，它的测量范围大于环境气压0--10KPa，灵敏度为20mV/KPa。实验时，贮气瓶内空气压强变化范围约6KPa。空气温度测量采用电流型集成温度传感器AD590，该半导体温度传感器灵敏度高、线性好，它的灵敏度为1uA/。四、保养和维护1、实验时硅压力传感器请勿用手压，以免影响测量准确性。2、玻璃活

3、塞如有漏气，可用乙醚将油脂擦干净，重新涂真空油脂。3、橡皮塞与玻璃瓶或玻璃管接触部位等处有漏气只需涂704硅化橡胶，即可防止漏气（硅化橡胶由江苏锡山市后宅前进化工厂生产）。4、由于硅压力传感器各只灵敏度不完全相同，一台仪器配一只专用传感器，请勿将显示器与压力传感器互换。6五、仪器及附件1、贮气瓶一只（包括瓶、活塞二只、橡皮塞、打气球）。2、硅压力传感器及同轴电缆。3、电流型集成温度传感器及电缆。4、三位半数字电压表；四位半数字电压表各一只。用户自备：钾电池四节、5K电阻（或电阻箱代）一只。空气比热容比测定实验介绍目的：

4、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。原理：对理想气体的定压比热容Cp和定容比热容Cv之关系由下式表式：Cp-Cv=R（1）（1）式中，R为气体普适常数。气体的比热容比r值：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。测量r值的仪器如图〈一〉所示。实验时先关闭活塞C2，将原处于环境大气压强Po、室温的空气从活塞C1处把空气送入贮气瓶B内，这时瓶内空气压强增

5、大。温度升高。关闭活塞C1，待稳定后瓶内空气达到状态I（P1、、V1）,V1为贮气瓶容积。6然后突然打开阀门C2，使瓶内空气与大气相通，到达状态II（P1、、V1）后，迅速关闭活塞C2，由于放气过程很短，可认为是一个绝膨胀过程，瓶内气体压强减小，温度降低。绝热膨胀过程应满足方程：P1·=P0·V（3）在关闭活塞C2之后，贮气瓶内气体温度将升高，当升高温度时，原状态为I（P1、、V1）体系改变为状态III（P2、、V2），应满足：P1·V1=P2·V2（4）由（3）和（4）式可得到：r=（logPo-logP1）/（lo

6、gp2-logP1）（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。实验装置：图〈一〉实验装置中1为进气活塞C1；2为放气活塞C2；3为电流型集成温度传感器AD590，它是新型半导体温度传感器，温度测量灵敏度高，线性好，测温范围为-50至150。AD950接6V直流电源后组成一个稳流源，见图〈二〉，它的测温灵敏度为1uA/，若串接5K电阻后，可产生5mV/的信号电压，接0--2V量程四位半数字电压表，可检测到最小0.02温度变化；4为气体压力传感器探头，由同轴电缆线输出信号，与仪器内的放大器及

7、三位半数字电压表相接。当待测气体压强为P0+10.00KPa时，数字电压表显示为200mV，仪器测量气体压强灵敏度为20mV/KPa，测量精度为5Pa。实验内容：1、按图〈一〉接好仪器的电路，AD590的正负极请勿接错。用Forton式气压计测定大气压强P0，用水银温度计测环境室温。开启电源，将电子仪器部分预热20分钟，然后用调零电位器调节零点，把三位半数字电压表示值调到0。635412压强调零温度电源35121、进气活塞C12、放气活塞C23、AD5904、气体压力传感器5、704胶粘剂（由用户自备）AD5906V5

8、KΩ测量端图〈一〉图〈二〉62、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，用压力传感器和AD590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的压强P和温度值（室温为）3、突然打开活塞C2，当贮气瓶的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。4、当贮气瓶内空气的温度