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1、空气比热容比的测定第1页，本讲稿共12页实验目的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。第2页，本讲稿共12页实验仪器实验仪器图1实验装置第3页，本讲稿共12页实验原理实验原理w研究放气后瓶中的剩余的气体。这部分气体在容器中的气体经历了3个过程，即w充气后的等体过程（状态状态I）放气时的绝热过程（状态状态II）放气后等体过程(状态状态III).w所有这些过程后的平衡温度均为室温。w空气绝热指数的测量表达式为：w第4页，本讲稿共12页式中，po、p1、p2分别是环境压强、充气平衡后的压强、放气平衡
2、后的压强。热力学系统经历了的热力学过程，在P-V图上定性描出过程图线如下图2所示：第5页，本讲稿共12页等温线等体线绝热线VPIIIIII图2热力学过程第6页，本讲稿共12页实验内容实验内容w1.按图3接好仪器的电路，集成温度传感器的正负极请勿接错。R取5k。用福廷式气压计测定大气压强p0，用水银温度计测环境室温t0。开启电源，让电子仪器部分预热20min，然后用调零电位器调节零点，把用于测量空气压强的三位半数字电压表指示值调到0。(活塞C2已开启)图3温度测量电路第7页，本讲稿共12页2.把活塞C2关闭，活塞C1打开，用充气球把空气稳定地徐徐压入贮气瓶内，然后关闭活塞C1用压力传感器和AD5
3、90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p1和温度值t0。3.突然打开活塞C2，当贮气瓶内空气压强降低至环境大气压强p0时(这时放气声消失)，迅速关闭活塞C2，这时瓶内气体温度降至t。4.当贮气瓶内空气的温度上升至温度t0时，记下贮气瓶内气体压强p2。5.把测得的瓶内压强值p1、p2和p0(以mV为单位)换算成kPa或Pa，并代入测量公式，求得空气的绝热指数。重复重复5次求平均值次求平均值.第8页，本讲稿共12页测量与数据处理要求测量与数据处理要求w1.充气后瓶内压强均匀稳定时，记录压强p1和温度值t0。w2.突然打开活塞C2,当贮气瓶内空气压强降低至环境大气压强时(这
4、时放气声消失)，贮气瓶内空气的温度上升至温度时，记下贮气瓶内气体压强p2.w3.把测得的瓶内压强值p1、p2和p0(以mV为单位)换算成kPa或Pa，并代入测量公式，求得空气的绝热指数。w重复5次求平均值。第9页，本讲稿共12页实验要点及难点实验要点及难点w1.所有的测量一定要在稳态时方可进行读数测量。w2放气声消失时，必须迅速关闭活塞。w3充气时不要超过最大允许压强值（10kPa）。w4测量过程中，尽量保证环境温度不变。第10页，本讲稿共12页思考题1.本实验中测量温度为什么要用集成温度传感器?它有什么优点?可否用水银温度计来代替?2.本实验必做部分3中，为何放气声消失时，必须迅速关闭活塞C2?如果关闭较晚，会有什么结果?3.本实验中我们研究的是哪一部分气体？4.你是否注意到本实验中温度传感器测量气体的温度非常缓慢，为什么？5.实验测量表达式中不涉及温度，是否在实验中不予考虑温度的测量？第11页，本讲稿共12页6.本实验中，为什么放气声消失时，必须迅速关闭活塞C2?如果关闭较晚，会有什么结果？7.请分析实验操作各过程中，热力学系统经历了什么热力学过程，请在P-V图上定性描出过程图线。第12页，本讲稿共12页