空气比热容比的测定.ppt

5.1空气比热容比的测定实验目的实验仪器思考问题实验原理实验内容数据处理用绝热膨胀法测定空气的比热容比观测热力学过程中状态变化及基本物理规律了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法及特性返回实验目的实验仪器FD-NCD型空气比热容比测定仪本实验采用的FD-NCD型空气比热容比测定仪由扩散硅压力传感器、AD590集成温度传感器、电源、容积为1000ml左右玻璃瓶、打气球及导线等组成气压计水银温度计返回返回FD-NCD空气比热容比测定仪示意图充气阀B2.扩散硅压力传感器3.放气阀A4.瓶塞5.AD590集成温度传感器6.电源贮气玻璃瓶8.打气球1返回2测定仪电源面板示意图压力传感器接线端口2.调零电位器旋钮3.温度传感器接线插孔四位半数字电压表面板（对应温度）三位半数字电压表面板（对应压强）返回返回AD590是一种新型的半导体温度传感器，测温范围为-50?C～150?C。当施加＋4V～＋30V的激励电压时，这种传感器起恒流源的作用，其输出电流与传感器所处的温度成线性关系。如用摄氏度t表示温度,则输出电流为12AD590集成温度传感器К=1μA/?C对于I0，其值从273～278μA略有差异。本实验所用AD590也是如此。AD590输出的电流I可以在远距离处通过一个适当阻值的电阻R，转化为电压U，由公式I＝U/R算出输出的电流，从而算出温度值。若串接5KΩ电阻后，可产生5ｍＶ／?C的信号电压，接0～2V量程四位半数字电压表,最小可检测到0.02?C温度变化。AD590集成温度传感器返回扩散硅压力传感器是把压强转化为电信号，最终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。它显示的是容器内的气体压强大于容器外环境大气压的压强差值。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。可得测量公式：P1=P0+U/2000其中电压U的单位为mV，压强P1、P0的单位为105P返回扩散硅压力传感器理想气体的压强P、体积V和温度T在准静态绝热过程中，遵守绝热过程方程：等于恒量，其中是气体的定压比热容和定容比热容之比，通常称为该气体的比热容比（亦称绝热指数）我们以贮气瓶内空气（近似为理想气体）作为研究的热学系统，试进行如下实验过程：实验原理返回返回I→II是绝热过程，由绝热过程方程得状态I和状态III的温度均为T0，由气体状态方程得合并式上两式，消去V1、V2得由上式可以看出，只要测得就可求得空气的绝热指数。返回打开放气阀A，连接电路，集成温度传感器的正负极请勿接错，电源机箱后面的开关拨向内。用气压计测定大气压强，用水银温度计测环境室温。开启电源，让电子仪器部件预热20分钟，然后旋转调零电位器旋钮，把用于测量空气压强的三位半数字电压表指示值调到“0”，并记录此时四位半数字电压表指示值关闭放气阀A，打开充气阀B，用充气球向瓶内打气，使三位半数字电压表示值升高到100mV～150mV。然后关闭充气阀B，观察、的变化，经历一段时间后，两者指示值不变时，记下（，），此时瓶内气体近似为状态I（,）。注：对应的温度值为T.返回实验内容*