空气比热容比的测量实验报告

空气比热容比的测量实验报告空气比热容比的测量实验报告一、实验名称: 空气比热容比的测量二、实验目的: 测量室温下的空气比热容比;学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比;观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。三、实验器材: 储气瓶一套(包括玻璃瓶、活塞两只、橡皮塞、打气球)、两只传感器(扩散硅压力传感器和电流型集成温度传感器AD590各一只)、测空气压强的三位半数字电压表、测空气温度的四位半数字电压表、连接电缆及电阻。四、实验原理: 遵循两条基本原则:其一是保持系统为孤立系统;其二是测量一个系统的状态参量时，应保证系统...

空气比热容比的测量实验报告一、实验名称: 空气比热容比的测量二、实验目的: 测量室温下的空气比热容比;学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比;观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。三、实验器材: 储气瓶一套(包括玻璃瓶、活塞两只、橡皮塞、打气球)、两只传感器(扩散硅压力传感器和电流型集成温度传感器AD590各一只)、测空气压强的三位半数字电压表、测空气温度的四位半数字电压表、连接电缆及电阻。四、实验原理: 遵循两条基本原则:其一是保持系统为孤立系统;其二是测量一个系统的状态参量时，应保证系统处于平衡态。 CPCV气体的定压比热容和定容比热容之比称为气体的比热容比，用符号, Cp,,表示(即)，又称气体的绝热系数。 CV 如图所示，实验开始时，首先打开活塞C2，储气瓶与大气相通，当瓶内充满与周围空气同压强同温度的气体后，再关闭活塞C2。打开充气活塞C1，将原处于环境 T0p0大气压强为、室温为的空气，用打气球从活塞C1处向瓶内打气，充入一定量的气体，然后关闭充气活塞C1。此时瓶内空气被压缩而压强增大，温度升高，等待瓶内气体温度稳定，即达到与周围温度平衡。此时的气体处于状态 V1T0V1p1I(,,)，其中为储气瓶容积。然后迅速打开放气阀门C2，使瓶内空气与周围大气相通，瓶内气体做绝热 ,V膨胀，将有一部分体积为的气体喷泻出储气瓶。当听不见气体冲出的声 T0T1T1p0音，即瓶内压强为大气压强，瓶内温度下降到(<),此时，立即关闭 V1T0p1放气阀门C2,。由于放气过程较快，瓶内保留的气体由状态I(,,)转变 V2T1p0为状态(,,)。 ,, T0由于瓶内气体温度低于室温，所以瓶内气体慢慢从外界吸热，直至达T1 T0到室温为止，此时瓶内气体压强也随之增大为。稳定后的气体状态为p1 V2T0(,,)，从状态到状态的过程可以看作是一个等容吸热的过程。 p2,,,,,,,, 总之，气体从状态I到状态是绝热过程，由泊松公式得‎‎: ,, ,,1,,1pp01 (1) ,,,TT01 从状态到状态是等容过程，对同一系统，由盖吕萨克定律得 ,,,,, pp02 (2) ,TT10 由以上两式子可以得到 ,,,1,,,,pp12, (3) ,,,,PP00,,,, 两边取对数，化简得 ,,,,lglg/lglgpppp (4) ，，，，0121 利用 (4)式，通过测量p0、p1和的值就可求得空气的比热容比的值。 p2 五、实验步骤: 1、按图接好仪器的电路，注意AD590的正负极不要接错。用Forton式气压计测定大气压强p，用水银温度计测量环境温度。 0 2、开启电源，将电子仪器部分预热20min，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。 3、将活塞C2关闭，活塞C1打开，用打气球把空气稳定地徐徐地打入储气瓶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 T0T0p1p1和温度(室温为)(取值范围控制在130~150mV之间。由于仪器只显示大于大气压强的部分，实际计算时式(4)中的压强=+)。 p1p1p0 4、突然打开活塞C2，当储气瓶的空气压强降低至环境大气压强时(即放p0 气声消失)，迅速关闭活塞C2。 T05、当储气瓶内空气的气压稳定，温度上升至室温时，记下储气瓶内气体的压强(由于仪器只显示大于大气压强的部分，实际计算时式(4)中的压强p,,, =+ )。 ppp20,,, 6、记录完毕后，打开C2放气，当压强显示降低到“0”时关闭C2. 7、重复步骤2~6。 8、用测量公式(4)进行计算，求得空气比热容比值。六、实验数据记录测量次数状态I状态I状态?状态?状态I气体状态?气体γ 压强显温度压强显温度实际压强实际压强示值T1/mV 示值 T?/mV p1=p0+p1 p2 =p0+p? 551010p1/mV p?/mV / Pa / Pa 正常 1 关闭 2 3 平均值提前 1 关闭 2 推迟 1 关闭 2 实验数据处理 150mVPa, 35PPa,，，，,，132.950102.10101.0874510 1 35PPa,，，，,，30.750102.10101.0363510 2 35lg102.1010lg1.0874510，,，，，,,,1.30555 lg1.0363510lg1.0874510，,，，， 222()()(),,,,,,,，,，,,3123S,,，8.0410 2 ,3,,,,,,，S1.3058.0410 ,,2.89？？提前关闭时提前关闭时测量结果偏大 ,,1.25？？推迟关闭时推迟关闭时测量结果偏小预习思考题 1.泊松公式成立的条件是什么? 答,气体从状态I到状态是绝热过程。,, ,,,,lglg/lglgpppp，，，，01212.比热容比之中,并没有温度出现,那为什么要用温度传感器AD590来精确测定温度呢, 操作后思考题 p11.怎样做才能在几次重复测量中保证的数值大致相同,这样做有何好 p1处,若的数值很不相同,对实验有无影响, 答,关键是容器绝热效果要好。另外每次的程序,完成时间,环境要相同,实验数据大致相同,说明偶然误差小,才有说服力。 C22.打开活塞放气时,若提前关闭或滞后关闭活塞,各会给实验带来什么影响, 答,提前关闭会使测量结果偏大,滞后关闭会使测量结果偏小。 3.本实验的误差来源于哪几个方面,最大误差是哪个因素造成的,怎样减少误差, 答,实验装置漏气、关闭活塞时间的控制。多测量几组数据,求平均值。

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