用超声波测定液体的比热比_第1页
用超声波测定液体的比热比_第2页
用超声波测定液体的比热比_第3页
用超声波测定液体的比热比_第4页
用超声波测定液体的比热比_第5页
已阅读5页，还剩4页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

1、用超声波测定液体的比热比 超声波在介质中的传播特性与介质的一些物理性质有着密切的关系，其传播速度取决于媒质的密度、温度、分子结构等因素因此，通过测定超声波的声速，可求得表征其热力学性质的定压比热、定容比热、汽化潜热等物理量，进而为研究物质的微观结构提供可靠的实验数据实验目的 (1)掌握利用光的衍射现象测定液体中超声波传播速度的方法； (2)根据声速与液体性质的关系，计算液体的比热比 及绝热压缩系数 和等温压缩系数 进一步理解由上述参量导出的汽化潜热q和范氏常数a,b的物理意义实验器具钠光源，会聚透镜，分光超声波发生器，透明液体槽，温度计，水，液体石腊等实验原理1当液体中有超声波传播时，由于表面

2、的反射，会形成驻波，使液体介质分成疏密相间的状态对于透明液体，它相当于一个光栅，光栅常数就是超声波的波长，一束单色平行光垂直通过时，便会产生衍射图样对衍射图样进行测量分析，可得到光栅常数，即超声波波长 1实验光路如图1所示，以 表示衍射角(偏向角)，由光栅衍射公式可知 （1）其中，a+b为光栅常数，即超声波波长 故有由于第n组明纹与中央明纹的距离dn总是远小于光栅与屏的距离L，即 总是很小，于是 2可得又因为波速等于波长和频率之积，所以在温度为T的液体内，超声波波速 （2）实验中应用波长 是589.3nm的钠光，超声波频率 可以用频率计实测，明条纹级次n可数出，对应的衍射角可准确测定，于是由式

3、（1.2）可求出 （1）由于振动可视为绝热传播，因此声速可用绝热压缩系数Ks表示， （3）式中，为液体密度热力学中已确定定压比热cp和定容比热cv间的关系 （4） 3式中，T为绝对温度， 为体胀系数， 为等温压缩系数， 为热功当量，叫体积度热力学中又有关系式 (5)由以上两式可得 (6) (7) 由以上分析可知，若已知声速 和参数 及v时，可求出 常数 （8）式中， 称为内压强，a和b为范氏常数这时外压强4略去b和 在绝热过程中的变化，根据声速 ，可得对于液体，内压强 总是远大于外压强，因此 ，于是将 代入上式，得到 （9）将(1.7)式表示的值代人式(1.9)中，稍加整理得 （10）在两个温

4、度下测出两个声速 算出两个相应的比热比 ，即可由式(1.9)和式(1.10)求出视为常数的a和b若液体遵守范氏方程，由于汽化潜热 ，由式(1.9)得 5这样，在已知 和 时，可计算该温度下的（3） 由热力学第一定律，得出的内压强而范氏方程中内压强于是由汽化潜热，可得将式(1.3)和式(1.5)代人上式，有 6把上式与式(1.9)联立，可得b的最筒表达式：根据上述分析，由已知的 可计算掖体的a，b，q 实验要点 (1)按图1布置光路 (2)调节光学系统，使各元件处在同一高度的光轴上调节单缝宽度，使平行光管上单缝的像与望远镜中竖直叉丝重合 (3)将超声波换能器放入待测液体中，注意使传播方向垂直于光轴调节振荡器，使其起振 (4)利用分光计测量自单缝向右和向左相等条纹的距离，

人人文库> 全部分类> 教育资料 > 课件下载

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论