空气比热容比
一、 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的电流型集成温度传感器的原理及使用方法。 二、 实验器材:
贮气瓶(包括瓶，活塞二只，橡皮塞，打气球)。硅压力传感器，电流集成型温度传感器AD590，三位半数字电压表，四位半数字电压表，6V钾电池，电阻箱等。
三、 实验原理:
对理想气体的定压比热容C和定容比热容C之间的关系由下式表示: PV
C,C,RpV
R为气体普适常量，气体的比热容比γ值:
Cp ,,CV
我们以贮气瓶内空气为研究的热学系统，进行实验来测定空气的比热容比。 首先打开放气阀C，贮气瓶与大气相通，再关闭C，瓶内充满与周围空气同温22
(θ)同压(P)的气体。开充气阀C,用充气球向瓶内打气，充入一定量的气001
体，然后关闭充气阀C,此时瓶内空气被压缩，压强增大，温度升高。等待内部1
气体温度稳定，即达到与周围温度平衡，此时的气体处于状态I(P,θ,V)，V1011为储气瓶的体积。
迅速打开放气阀C，使瓶内气体与大气相通，当瓶内压强降至P时，立刻20关闭放气阀C，气体到达状态II(P,θ, V)，V为瓶内气体及溢出瓶外气体的20222
总体积。放气过程较快，瓶内保留的气体来不及与外界进行热交换，可以认为是一个绝热膨胀的过程，满足方程:
,, P,V,P,V1102
关闭放气阀C后，由于贮气瓶中气体温度T低于室温T，所以瓶内气体慢慢从210
外界吸热，直至到达室温θ为止，此时瓶内气体压强也随之增大为P，则稳定02后的气体状态III(P，θ，V)。 202
状态I和状态III的温度均为θ，由气体状态方程得: 0
P,V,P,V1122
合并上两式，消去V，V得: 12
,,(lgP,lgP)/(lgP,lgP)0121
由上式可知，测的P，P，P就可以求出空气的,。 012
四、 实验
内容
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:
1. 用forton式气压计测定大气压强P，用水银温度计测量环境室温，开启0
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
位半数字电压表值调到0。
2. 把活塞错C关闭，活塞C打开，用打气球把空气稳定的徐徐进入贮气瓶21
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P1和温度。
3. 突然打开活塞C，当贮气瓶的空气压强降低至环境打气压强时，迅速关2
闭活塞C. 2
当贮气瓶内空气的温度上升至室温时记录下贮气瓶内气体的压强P4.。 2
5. 用公式(5)进行计算，求得空气比热容比值。
五、 数据处理:
P=P+P’/2000 101
P=P+P’/2000 202
,=log(P/P)/log(P/P) 0121
4200mv读数相当于1.000，10Pa
555P(10Pa) P’(mv) T’(mv) P’(mv) T’(mv) P(10Pa) P(10Pa) , 0112212
115.5 1453.4 27.9 1453.4 1.0976 1.0538 1.328
122.2 1454.7 29.8 1454.5 1.1009 1.0547 1.332 1.0398 124.8 1455.4 30.1 1455.2 1.1022 1.0548 1.326
116.5 1455.8 27.4 1455.5 1.0980 1.0535 1.316
1.328，1.332，1.326，1.316,,,1.323 4
,,,理0.079,,5.6,E, ,1.402理
浙公网安备 33021202002483