實驗空氣比熱容比的測定

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1、實驗3.4空氣比熱容比的測定實驗目的實驗儀器實驗原理實驗內(nèi)容和步驟思考題實驗目的：1.學習用絕熱膨脹法測定空氣的比熱容比γ。2.觀察絕熱膨脹，等容升溫等過程中的狀態(tài)變化，進一步理解其中的物理規(guī)律?？諝獗葻崛荼葴y定儀實驗儀器：圖1空氣比熱容比測定儀示意圖S1AUCS2C實驗原理：室內(nèi)溫度T0保持不變，用打氣球A，經(jīng)S1將少量空氣打入大儲氣瓶內(nèi)（相當于虛線上方的部分）此時瓶內(nèi)氣壓為P1,瓶外氣壓為P0，則有：將大口徑閥門S2旋開，因瓶內(nèi)壓強大于瓶外壓強，故瓶內(nèi)一部分氣體沖出瓶外（虛線上方的氣體沖出瓶外），等溫度與外界溫度相等時，此時瓶內(nèi)氣壓為P2，有實驗

2、中系統(tǒng)經(jīng)歷三個狀態(tài):ⅠⅡⅢ氣體由狀態(tài)I至狀態(tài)II是絕熱過程，應有：狀態(tài)Ⅰ和狀態(tài)Ⅲ時，氣體的量不變，溫度相同，由玻意耳—馬略特定律可得：兩邊同時作γ次方的數(shù)學處理可得由（3）式及（5）可得（6）式兩邊同時取對數(shù)由于P1接近一個大氣壓強，壓差計讀數(shù)h1及h2與大氣壓強相比甚小，故將（7）式展開為級數(shù)，略去高次項并無顯著誤差，則有我們利用壓差傳感器測量壓強，所以：實驗內(nèi)容及步驟：1.開啟電源，儀器預熱5分鐘。2.開放充氣閥門S1（見圖1），讓瓶內(nèi)外壓強相等（壓差應為零），調(diào)節(jié)“調(diào)零”旋鈕使差壓傳感器的指示為零，然后向瓶內(nèi)打氣，直到壓差數(shù)值約為15.00mV

3、左右，即停止打氣儀。3.關閉S1等待3～5分鐘，待差壓表讀數(shù)穩(wěn)定不變時，讀取差壓表讀數(shù)V1（mV），同時觀察溫度表讀數(shù)并記錄之。4.然后按下放氣按鈕，電磁閥打開，由定時電路控制放氣時間（約0.3秒左右，可以調(diào)節(jié)），電磁閥自動關閉，此時瓶內(nèi)溫度因絕熱膨脹而下降，幾分鐘后，又恢復到原來的溫度，待差壓表再次穩(wěn)定之后（溫度指示又回到放氣前的溫度），再讀取差壓表示數(shù)V2（mV）。5.重復2-4步驟5次，并求平均值。數(shù)據(jù)處理：54321V2V1序號結(jié)果表示為：注意事項：1.差壓傳感器和溫度傳感器若未連接到測試儀上時，兩數(shù)字表顯示為隨機狀態(tài)。2.根據(jù)差壓傳感器的有

4、關參數(shù)及實際測量結(jié)果，每毫伏電壓降相當于1.47cm水柱的高度。3.打氣時注意差壓表讀數(shù)，一般毫伏表讀數(shù)在15-16毫伏即可，不要超過數(shù)字毫伏表的量程（20毫伏），否則壓差過大會損壞差壓傳感器。4.空氣比熱容比的理論值為1.425.由于差壓傳感器有滯后現(xiàn)象，因此即使溫度恢復到放氣前的溫度，也需要等待片刻。6.注意系統(tǒng)密封性，檢查是否漏氣。思考題：該實驗的誤差來源主要有哪些？本實驗關鍵的是哪一個環(huán)節(jié)？3.如何檢查系統(tǒng)是否漏氣？如有漏氣，對實驗結(jié)果有何影響？4.活塞關閉過快或過慢對本實驗會帶來什么影響？5.實驗中的P-V圖是何種形式?試畫出。作業(yè)：完成本

5、次實驗的數(shù)據(jù)處理，預習下一次實驗內(nèi)容。