文档介绍：班级: 评分: ____ 姓名: 学号: 空气比热容比测定实验目的。。。实验原理对理想气体的定压比热容 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 1) 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: (3) 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: (4) 由( 3)式和( 4)式可得到: (5) 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。实验仪器 1 1 0 2 PV PV ? ?? 1 1 2 2 PV PV ? 1 0 1 0 1 2 1 2 ln ln ln( ) ln ln ln( ) P P P P P P P P ??? ??图〈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 1μA/℃,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 。?THQBR-1 型空气比热容比测定仪本仪器主要由三部分构成: (1)储气瓶:包括玻璃瓶、进气活塞、放气活塞、打气球、橡皮塞。(2)传感器:扩散硅压力传感器、电流型集成温度传感器 AD590 。(3)数字电压表 1、进气活塞 C12、放气活塞 C2 3、 AD590 温度传感器 4 、气体压力传感器 5、 704 胶粘剂 6 、传感器导线温度传感器 3 为温度传感器 AD590, 它是新型半导体温度传感器,温度测量灵敏度高, 线性好, 测量范围为-50 ℃至 150 ℃。 AD59 0 接 6V 直流电源后组成一个稳流源,它的灵敏度为 1uA/ ℃, 若串接 5K Ω电阻后,可产生 5mV/ ℃的信号电压,接 0-2 V 量程的数字电压表,可检测到最小 ℃的温度变化。扩散硅压力传感器 4 为扩散硅压力传感器,是把压强转化为电信号,最终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。它显示的是容器内的气体压强大于容器外环境大气压的压强差值。当待测气体压强为环境大气压 P0 时,数字电压表显示为 0 ,所以使用前需要调零。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 。可得测量公式: 其中电压 U 的单位为 mV ,P’为数字电压表显示。实验内容〈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。 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值(室温为θ 0)。 C 2,当贮气瓶的空气压强降低至环境大气压强 P