空气比热容测定
空 气 比 热 容 比 测 定
【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。
【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θ0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大。温度升高。关闭活塞C1，待稳定后瓶内空气达到状态I(P0，θ0，V1)，V1为贮气瓶容积。
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，θ0，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:
= (3) 在关闭活塞C2之后，贮气瓶内气体温度将升高，当升到温度θ0时，原状态为I(P1，θ0，V1)体系改变为状态 III(P2，θ0，V2)，应满足:
(4) 由(3)式和(4)式可得到:
(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〈一〉接好仪器的电路，AD590的正负极请勿接错。 2( 用Forton式气压计测定大气压强P0，用水银温度计测环境室温
θ0。开启电源，然后用调零电位器调节零点，把三位半数字电
压表表示值调到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。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，压强P1和温度t 。o4、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。(动作要快，约一秒钟时间)
5、当贮气瓶内空气的温度上升至室温θ0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，当压强显示到0时关闭活塞2。 7、重复步骤2,5。
【数据处理】
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