大学物理空气比热容的测量实验报告...pdf

大物实验报告撰写模板 2 空气比热容比的测定 在热学中比热容比是一个基本物理量。 过去， 由于实验测量手段的原因使得对它的测量 误差较大。 现在通过先进的传感器技术使得测量便得简单而准确。 本实验通过压力传感器和 温度传感器来测量空气的比热容比。 一、实验目的 1. 用绝热膨胀法测定空气的比热容。 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、实验原理 理想气体定压摩尔热容量和定体摩尔热容量之间的关系由下式表示 C p Cv R （4-6-1 ） 其中 , R 为普适气体常数。气体的比热容比 定义为 C p C v （4-6-2 ） 气体的比热容比也称气体的绝热系数 ，它是一个重要的物理量， 其值经常出现在热力学方程 中。 测量仪器如图 4-6-1 所示。 1 为进气活塞 C ，2 为放气活塞 C ，3 为电流型集成温度传 1 2 感器 ,4 为气体压力传感器探头。实验时先关闭活塞 C ，将原处于环境大气压强为 P 、室温 2 0 为 T 的空气经活塞 C 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 ， 0 1 1 待瓶内空气稳定后，瓶内空气达到状态Ⅰ（ P ,T ,V ），V1 为贮气瓶容积。 1 0 1 然后突然打开阀门 C ，使瓶内空气与周围大气相通，到达状态Ⅱ（ P ,T ,V ) 后，迅速 2 0 2 2 关闭活塞 C 。由于放气过程很短，可认为气体经历了一个绝热膨胀过程，瓶内气体压强减 2 小，温度降低。绝热膨胀过程应满足下述方程 PV P V 1 1 0 2 （4-6-3 ） 在关闭活塞 C 之后，贮气瓶内气体温度将升高，当升到温度 T 时，原气体的状态为Ⅰ 2 0 （P ,T ,V ）改变为状态Ⅲ（ P ,T ,V ），两个状态应满足如下关系： 1 0 1 2 0 2 PV P V