实验九空气比热容比测定

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1、实验九空气比热容比测定【实验目的】1.观察绝热膨胀，等容升温等过程中的状态变化，进一步理解其中的物理规律。2.用绝热膨胀测定空气比热容比。【实验原理】理想气体的定压摩尔热容为，定容摩尔热容为，气体的比热容比值为：，又称摩尔热容比。瓶内贮入气体后，将瓶内的气体看成由两部分组成，一部分是放气后进入大气的气体，另一部分是放气前在瓶内具有体积V1，放气后，这部分气体充满贮气瓶，体积为V2，以放气后留在瓶内的这部分气体为系统，实验中系统经三个状态，ⅠⅡⅢ由于气体处于状态Ⅰ和状态Ⅲ时，气体的量不变，温度相同时应有，另外状态Ⅰ至状态Ⅲ是绝热过程，应有，此二式联立解得。1—进气活塞C12—放

2、气活塞C23—AD5904—气体压力传感器5—703胶粘剂（由用户自行密封）压强测量调零温度测量图9-1实验装置图9-2所以只要测出环境大气压强和瓶内气体初末态的压强、，即可通过上式求出气体的比热容比。图9-1为实验装置。实验装置中1为进气活塞C1，2为放气活塞C2，3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9-2。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，按0～2V量程四位半数字电压表，可检测到最小0.02℃温度变化。4

3、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P0时，数字电压表显示为0；当待测气体压强为P0+10.00kPa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。【实验仪器】直流电源（6V）、变阻箱或定值电阻（5kΩ）、FD-TX-ND空气比热容比测定仪、硅压力传感器、电流型集成温度传感器、导线若干。（具体数据见附录）【实验内容】观察绝热膨胀，等容升温等过程中的状态变化，测定空气比热容比。【实验步骤】1．按图9-2接线，注意AD590的正负极。用Forton式气压计测定大

4、气压强，用水银温度计测环境温度。开启电源，将电子仪器部分预热20分钟，然后用调零电位钮调节零点。2．把与大气相连的活塞关闭，与打气手球相连的活塞打开，用打气球把空气稳定地徐徐输入贮气瓶内，关闭活塞，稳定后测量并记录此时温度（该温度即为瓶内气体的温度，也为室温T0（℃），此温度在电压表上显示为，再测量并记录瓶内压强(电压表示数)。3．突然打开活塞，当贮气瓶的空气压强降低至环境大气压强时(这时放气声消失)，迅速关闭。当贮气瓶内空气稳定，温度上升至室温时记下贮气瓶内气体的压强。4．重复以上步骤5次，将所得数据记入表格中(如下表)：T0（℃）P0（105Pa）P1´（mv）（mv）P

5、2´（mv）【数据处理】用以下公式进行计算，求得空气比热容比：，，列表如下：P1（105Pa）P2（105Pa）结果表示为：。其中，。【思考题】1．实验中的P-V图是何种形式?试画出。2．的表达式中不含温度，实验中温度变化对结果有影响吗？