文档介绍：大学物理实验报告—— 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。 C p 和定容比热容 C v 之关系由下式表示: C p—C v =R(1) (1) 式中, R 为气体普适常数。气体的比热容比 r 值为: r=C p /C v (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。测量 r 值的仪器如图〈一〉所示。实验时先关闭活塞 C 2 ,将原处于环境大气压强 P 0、室温θ 0 的空气从活塞 C 1, 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 C 1 ,待稳定后瓶内空气达到状态 I(P 0,θ 0,V 1 ), V 1 为贮气瓶容积。然后突然打开阀门 C 2 ,使瓶内空气与大气相通,到达状态 II(P 1,θ 0,V 后,迅速关闭活塞 C 2, 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: 在关闭活塞 C 2 之后,贮气瓶内气体温度将升高,当升到温度θ 0 时,原状态为 I(P 1,θ 0,V 1 )体系改变为状态 III (P 2,θ 0,V 2 ),应满足: 由( 3 )式和( 4 )式可得到: 利用( 5 )式可以通过测量 P 0、P 1和P 2 值,求得空气的比热容比 r 值。〈一〉实验装置中 1 为进气活塞塞 C 1,2 为放气活塞 C 2,3 为电流型集成温度传感器 AD590 , 它是新型半导体温度传感器, 温度测量灵敏度高, 线性好, 测温范围为-50 ℃至 150 ℃。 AD590 接 6V 直流电源后组成一个稳流源,见图〈二〉,它的测温灵敏度为 1μ A/℃,若串接 5KΩ电阻后,可产生 5mv/ ℃的信号电压,接 0~ 2V 量程四位半数字电压表, 可检测到最小 ℃温度变化。4 为气体压力传感器探头, 由同轴电缆线输出信号, 与仪器内的放大器及三位半数字电压表相接。当待测气体压强为环境大气压 P 0时, 数字电压表显示为 0; 当待测气体压强为 P 0 + 时, 数字电压表显示为 200mv ; 仪器测量气体压强灵敏度为 20mv/KPa ,测量精度为 5Pa 。 1 .按图〈一〉接好仪器的电路, AD590 的正负极请勿接错。用 Forton 式气压计测定大气压强 P 0, 用水银温度计测环境室温θ 0。开启电源, 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表示值调到 0。 2 .把活塞 C 2 关闭,活塞 C 1 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 P 1 和温度θ 0