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空气比热容比测定
【实验目的】:
用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
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【实验原理】
对理想气体的定压比热容Cp和定容比热容Cv之关系由下式表示:
Cp—Cv=R (1)
(1)    式中,R为气体普适常数。气体的比热容比r值为:
r= Cp/Cv ( 2 )
气体的比热容比现称为气体的绝热系数,它是一个重要的物理量,r值经常出现在热力学方程中。
实验时先关闭活塞C2,将原处于环境大气压强P0、室温θ0的空气从活塞C1,处把空气送入贮气瓶B内,这时瓶内空气压强增大。温度升高。关闭活塞C1,待稳定后瓶内空气达到状态I(P0,θ0,V1),V1为贮气瓶容积。
然后突然打开阀门C2,使瓶内空气与大气相通,到达状态II (P1,θ0,V1)后,迅速关闭活塞C2,由于放气过程很短,可认为是一个绝热膨胀过程,瓶内气体压强减小,温度降低,绝热膨胀过程应满足方程:
P1V1'=P0V2' (3)
在关闭活塞C2之后,贮气瓶内气体温度将升高,当升到温度θ0时,原状态为I(P1,θ0,V1)体系改变为状态 III(P2,θ0,V2),应满足:
P1V1=P0V2 (4)
由(3)式和(4)式可得到:
(5)
利用(5)式可以通过测量P0、P1和P2值,求得空气的比热容比r值。
【实验内容】
按图〈一〉接好仪器的电路,AD590的正负极请勿接错。
用Forton式气压计测定大气压强P0,用水银温度计测环境室温θ0。开启电源,然后用调零电位器调节零点,把三位半数字电压表表示值调到0。
把活塞C2关闭,活塞C1打开,用打气球把空气稳定地徐徐进入贮气瓶B内。用压力传感器和AD590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to。
4、突然打开活塞C2,当贮气瓶的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。(动作要快,约一秒钟时间)
5、当贮气瓶内空气的温度上升至室温θ0时,记下贮气瓶内气体的压强P2。
6、记录完毕后,打开活塞2放气,当压强显示到0时关闭活塞2。
7、重复步骤2~5。
【数据处理】