实验34空气比热容比的测定.ppt

实验3.4 空气比热容比的测定,实验目的实验仪器 实验原理 实验内容和步骤 思考题,实验目的：,1.学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比。2.观察绝热膨胀，等容升温等过程中的状态变化，进一步理解其中的物理规律。,空气比热容比测定仪,实验仪器：,实验原理：,室内温度T0保持不变，用打气球A，经S1将少量空气打入大储气瓶内（相当于虚线上方的部分）,此时瓶内气压为P1,瓶外气压为P0，则有：,将大口径阀门S2旋开，因瓶内压强大于瓶外压强，故瓶内一部分气体冲出瓶外（虚线上方的气体冲出瓶外），等温度与外界温度相等时，此时瓶内气压为P2，有,实验中系统经历三个状态:,气体由状态I至状态II是绝热过程，应有：,状态和状态时，气体的量不变，温度相同，由玻意耳马略特定律可得：,两边同时作次方的数学处理可得,由（3）式及（5）可得,（6）式两边同时取对数,由于P1接近一个大气压强，压差计读数h1及h2与大气压强相比甚小，故将（7）式展开为级数，略去高次项并无显著误差，则有,我们利用压差传感器测量压强，所以：,实验内容及步骤：,1.开启电源，仪器预热5分钟。2.开放充气阀门S1（见图1），让瓶内外压强相等（压 差应为零），调节“调零”旋钮使差压传感器的指 示为零，然后向瓶内打气，直到压差数值约为 15.00mV左右，即停止打气仪。3.关闭S1等待35分钟，待差压表读数稳定不变时，读取差压表读数V1（mV），同时观察温度表读数并 记录之。,4.然后按下放气按钮，电磁阀打开，由定时电路控制 放气时间（约0.3秒左右，可以调节），电磁阀自动 关闭，此时瓶内温度因绝热膨胀而下降，几分钟 后，又恢复到原来的温度，待差压表再次稳定之后（温度指示又回到放气前的温度），再读取差压表示 数V2（mV）。5.重复2-4步骤5次，并求平均值。,数据处理：,结果表示为：,注意事项：,1.差压传感器和温度传感器若未连接到测试仪上 时，两数字表显示为随机状态。2.根据差压传感器的有关参数及实际测量结果，每 毫伏电压降相当于1.47cm水柱的高度。3.打气时注意差压表读数，一般毫伏表读数在15-16毫伏即可，不要超过数字毫伏表的量程（20毫 伏），否则压差过大会损坏差压传感器。,4.空气比热容比的理论值为1.42 5.由于差压传感器有滞后现象，因此即使温度恢复 到放气前的温度，也需要等待片刻。6.注意系统密封性，检查是否漏气。,思考题：,该实验的误差来源主要有哪些？本实验关键的是哪一个环节？3.如何检查系统是否漏气？如有漏气，对实验结果有何影响？4.活塞关闭过快或过慢对本实验会带来什么影响？5.实验中的P-V图是何种形式?试画出。,作业：,完成本次实验的数据处理，预习下一次实验内容。,