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南 昌 大 学 物 理 实 验 报 告
课程名称： 普通物理实验（ 2 ）
实验名称： 空气比热容比的测量
学院：专业班级：
学生姓名：学号：
实验地点：座位号：
实验时间：
一、 实验目的：
1. 学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
2. 观察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。
二、 实验仪器：
气压计、 FD-TX-NCD空气比热容测定仪。
三、 实验原理：
遵循两条基本原则：其一是保持系统为孤立系统；其二是测量一个系统
的状态参量时，应保证系统处于平衡态。
气体的定压比热容 CP 和定容比热容 CV 之比称为气体的比热容比，用符号
Cp
表示（即 ），又称气体的绝热系数。
CV
如图所示，实验开始时，首先打
开活塞 C2，储气瓶与大气相通， 当瓶
内充满与周围空气同压强同温度的
气体后，再关闭活塞 C2。
打开充气活塞 C1，将原处于环境
大气压强为 p0 、室温为 T 0 的空气，
用打气球从活塞 C1处向瓶内打气，
充入一定量的气体， 然后关闭充气活
塞 C1。此时瓶内空气被压缩而压强增
大，温度升高， 等待瓶内气体温度稳
定，即达到与周围温度平衡。 此时的
1 V 1 T 0 V 1
气体处于状态 I( p , , ) ，其中
为储气瓶容积。
然后迅速打开放气阀门 C2，使瓶内空气与周围大气相通，瓶内气体做绝热
膨胀，将有一部分体积为 V 的气体喷泻出储气瓶。当听不见气体冲出的声音，
即瓶内压强为大气压强 p0 ，瓶内温度下降到 T1 （T 1 T 0 ）, 此时，立即关闭放气
阀门 C2, 。由于放气过程较快， 瓶内保留的气体由状态 I( p1 , V 1 , T 0 ) 转变为状态
( p0 , V 2 , T 1 ) 。
由于瓶内气体温度 T 1 低于室温 T 0 ，所以瓶内气体慢慢从外界吸热，直至达
T 0 1 p2
到室温 为止，此时瓶内气体压强也随之增大为 p 。稳定后的气体状态为 ( ,
V 2 , T 0 ) ，从状态 到状态 的过程可以看作是一个等容吸热的过程。
总之，气体从状态 I 到状态 是绝热过程，由泊松公式得：
1 1
p p
1 0 (1)
T T
0 1
从状态 到状态 是等容过程，对同一系统，由盖吕萨克定律得
p0 p2
（2 ）
T T
1 0
由以上两式子可以得到
1
p1 p2 （3 ）
P P
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