![空气比热容比的测量实验报告_第1页](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-3/27/66ddac23-1408-4692-8ee9-cde7e431f82d/66ddac23-1408-4692-8ee9-cde7e431f82d1.gif)
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文档简介
1、精选优质文档-倾情为你奉上一、 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。气体的定压比热容和定容比热容之比称为气体的比热
2、容比,用符号表示(即),又称气体的绝热系数。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I(,),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音,即瓶内压强为大气压强,瓶内温度下降到(<),
3、此时,立即关闭放气阀门C2,。由于放气过程较快,瓶内保留的气体由状态I(,)转变为状态(,)。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(,),从状态到状态的过程可以看作是一个等容吸热的过程。总之,气体从状态I到状态是绝热过程,由泊松公式得: (1)从状态到状态是等容
4、过程,对同一系统,由盖吕萨克定律得 (2)由以上两式子可以得到 (3)两边取对数,化简得&
5、#160; (4)利用 (4)式,通过测量、和的值就可求得空气的比热容比的值。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,用水银温度计测量环境温度。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和温度(室温为)(取值范围控制在130150mV
6、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=+)。 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(即放气声消失),迅速关闭活塞C2。5、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=+ )。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26。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压强显示值p1/mV状态I温度 T1/mV 状态压强显示值 p/mV状态温度 T/mV状态I气体实际压强p1=p0+p1/
7、Pa状态气体实际压强p2 =p0+p/ Pa正常关闭1 2 3 平均值 提前关闭1 2推迟关闭1 2实验数据处理提前关闭时 提前关闭时测量结果偏大推迟关闭时 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。2. 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1.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。2.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
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