空氣比熱容比的測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告(共4頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)： 空氣比熱容比的測(cè)量二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?#160;    測(cè)量室溫下的空氣比熱容比；學(xué)習(xí)用絕熱膨脹法測(cè)定空氣的比熱容比；觀測(cè)熱力學(xué)過(guò)程中狀態(tài)變化及基本物理規(guī)律。三、實(shí)驗(yàn)器材：儲(chǔ)氣瓶一套（包括玻璃瓶、活塞兩只、橡皮塞、打氣球）、兩只傳感器（擴(kuò)散硅壓力傳感器和電流型集成溫度傳感器AD590各一只）、測(cè)空氣壓強(qiáng)的三位半數(shù)字電壓表、測(cè)空氣溫度的四位半數(shù)字電壓表、連接電纜及電阻。四、實(shí)驗(yàn)原理：遵循兩條基本原則：其一是保持系統(tǒng)為孤立系統(tǒng)；其二是測(cè)量一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)參量時(shí)，應(yīng)保證系統(tǒng)處于平衡態(tài)。氣體的定壓比熱容和定容比熱容之比稱(chēng)為氣體的比熱

2、容比，用符號(hào)表示（即），又稱(chēng)氣體的絕熱系數(shù)。如圖所示，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，首先打開(kāi)活塞C2，儲(chǔ)氣瓶與大氣相通，當(dāng)瓶?jī)?nèi)充滿(mǎn)與周?chē)諝馔瑝簭?qiáng)同溫度的氣體后，再關(guān)閉活塞C2。打開(kāi)充氣活塞C1，將原處于環(huán)境大氣壓強(qiáng)為、室溫為的空氣，用打氣球從活塞C1處向瓶?jī)?nèi)打氣，充入一定量的氣體，然后關(guān)閉充氣活塞C1。此時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣被壓縮而壓強(qiáng)增大，溫度升高，等待瓶?jī)?nèi)氣體溫度穩(wěn)定，即達(dá)到與周?chē)鷾囟绕胶狻４藭r(shí)的氣體處于狀態(tài)I(,)，其中為儲(chǔ)氣瓶容積。然后迅速打開(kāi)放氣閥門(mén)C2，使瓶?jī)?nèi)空氣與周?chē)髿庀嗤?，瓶?jī)?nèi)氣體做絕熱膨脹，將有一部分體積為的氣體噴瀉出儲(chǔ)氣瓶。當(dāng)聽(tīng)不見(jiàn)氣體沖出的聲音，即瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，瓶?jī)?nèi)溫度下降到（<）,

3、此時(shí)，立即關(guān)閉放氣閥門(mén)C2,。由于放氣過(guò)程較快，瓶?jī)?nèi)保留的氣體由狀態(tài)I(,)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)(,)。由于瓶?jī)?nèi)氣體溫度低于室溫，所以瓶?jī)?nèi)氣體慢慢從外界吸熱，直至達(dá)到室溫為止，此時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)也隨之增大為。穩(wěn)定后的氣體狀態(tài)為(,)，從狀態(tài)到狀態(tài)的過(guò)程可以看作是一個(gè)等容吸熱的過(guò)程?？傊?，氣體從狀態(tài)I到狀態(tài)是絕熱過(guò)程，由泊松公式得：                       (1)從狀態(tài)到狀態(tài)是等容

4、過(guò)程，對(duì)同一系統(tǒng)，由蓋呂薩克定律得                       （2）由以上兩式子可以得到                        （3）兩邊取對(duì)數(shù)，化簡(jiǎn)得&

5、#160;        （4）利用 （4）式，通過(guò)測(cè)量、和的值就可求得空氣的比熱容比的值。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按圖接好儀器的電路，注意AD590的正負(fù)極不要接錯(cuò)。用Forton式氣壓計(jì)測(cè)定大氣壓強(qiáng)，用水銀溫度計(jì)測(cè)量環(huán)境溫度。2、開(kāi)啟電源，將電子儀器部分預(yù)熱20min，然后用調(diào)零電位器調(diào)節(jié)零點(diǎn)，把三位半數(shù)字電壓表示值調(diào)到0。3、將活塞C2關(guān)閉，活塞C1打開(kāi)，用打氣球把空氣穩(wěn)定地徐徐地打入儲(chǔ)氣瓶B內(nèi),用壓力傳感器和AD590溫度傳感器測(cè)量空氣的壓強(qiáng)和溫度，記錄瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)均勻穩(wěn)定時(shí)壓強(qiáng)和溫度（室溫為）（取值范圍控制在130150mV

6、之間。由于儀器只顯示大于大氣壓強(qiáng)的部分，實(shí)際計(jì)算時(shí)式（4）中的壓強(qiáng)=+）。 4、突然打開(kāi)活塞C2，當(dāng)儲(chǔ)氣瓶的空氣壓強(qiáng)降低至環(huán)境大氣壓強(qiáng)時(shí)（即放氣聲消失），迅速關(guān)閉活塞C2。5、當(dāng)儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)空氣的氣壓穩(wěn)定，溫度上升至室溫時(shí)，記下儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)(由于儀器只顯示大于大氣壓強(qiáng)的部分，實(shí)際計(jì)算時(shí)式（4）中的壓強(qiáng)=+ ）。6、記錄完畢后，打開(kāi)C2放氣，當(dāng)壓強(qiáng)顯示降低到“0”時(shí)關(guān)閉C2.7、重復(fù)步驟26。8、用測(cè)量公式（4）進(jìn)行計(jì)算，求得空氣比熱容比值。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄測(cè)量次數(shù)狀態(tài)I壓強(qiáng)顯示值p1/mV狀態(tài)I溫度 T1/mV 狀態(tài)壓強(qiáng)顯示值 p/mV狀態(tài)溫度 T/mV狀態(tài)I氣體實(shí)際壓強(qiáng)p1=p0+p1/

7、Pa狀態(tài)氣體實(shí)際壓強(qiáng)p2 =p0+p/ Pa正常關(guān)閉1 2 3 平均值 提前關(guān)閉1 2推遲關(guān)閉1 2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理提前關(guān)閉時(shí) 提前關(guān)閉時(shí)測(cè)量結(jié)果偏大推遲關(guān)閉時(shí) 推遲關(guān)閉時(shí)測(cè)量結(jié)果偏小預(yù)習(xí)思考題1. 泊松公式成立的條件是什么?答：氣體從狀態(tài)I到狀態(tài)是絕熱過(guò)程。2. 比熱容比之中，并沒(méi)有溫度出現(xiàn)，那為什么要用溫度傳感器AD590來(lái)精確測(cè)定溫度呢？操作后思考題1.怎樣做才能在幾次重復(fù)測(cè)量中保證的數(shù)值大致相同？這樣做有何好處？若的數(shù)值很不相同，對(duì)實(shí)驗(yàn)有無(wú)影響？答：關(guān)鍵是容器絕熱效果要好。另外每次的程序，完成時(shí)間，環(huán)境要相同，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)大致相同，說(shuō)明偶然誤差小，才有說(shuō)服力。2.打開(kāi)活塞放氣時(shí)，若提前關(guān)閉或滯后關(guān)閉活塞，各會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶