阀门 C2,。由于放气过程较快, 瓶内保留的气体由状态 I( p1 , V 1 , T 0 ) 转变为状态( p0 , V 2 , T 1 ) 。
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由于瓶内气体温度 T1 低于室温 T 0 ,所以瓶内气体慢慢从外界吸热,直至达
( p2 , 到室温 T 0 为止,此时瓶内气体压强也随之增大为 p1 。稳定后的气体状态为
V 2 , T 0 ) ,从状态
到状态 的过程可以看作是一个等容吸热的过程。
是绝热过程,由泊松公式得:
总之,气体从状态 I 到状态
p1
1
p0 T1
1
T0
(1)
从状态 到状态
是等容过程,对同一系统,由盖吕萨克定律得
p0 T1
p2 T0
1
(2)
由以上两式子可以得到
p1 P0
p2 P0
(3)
两边取对数,化简得
???? -?????
γ=
???? -????? =
1
2
1 0
???? ?? ???? ??
1
1
0
( 4)
2
利用( 4)式,通过测量 p0 、 p1 和 p2 的值就可求得空气的比热容比的值。
四、 实验内容:
1、按图接好仪器的电路,注意 AD590的正负极不要接错。用 Forton 式气压计测定大气压强 p0 ,用水银温度计测量环境温度。
2、开启电源,将电子仪器部分预
热 20min,然后用调零电位器调节零点,把三位半数字电压表示值调到 0。
3、将活塞 C2关闭,活塞 C1打开, 用打气球把空气稳定地徐徐地打入
储气瓶 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 T 0 (室温为 T 0 )( p1 取值范围
控制在 130~150mV之间。由于仪器只显示大于大气压强的部分, 实际计算时式(4)
′中的压强( ??= )。
p +50??
1
0
1
4、突然打开活塞 C2,当储气瓶的空气压强降低至环境大气压强 p0 时(即放气声消失),迅速关闭活塞 C2。
5、当储气瓶内空气的气压稳定,温度上升至室温 T 0 时,记下储气瓶内气体的压强 p ( 由于仪器只显示大于大气压强的部分, 实际计算时式(4)中的压强 p2
′
= p0 +50??2)。
6、记录完毕后,打开 C2 放气,当压强显示降低到“ 0”时关闭 C2. 7、重复步骤 2~6。
8、用测量公式( 4)进行计算,求得空气比热容比值。
五、 实验数据及数据分析处理:
× 5
= 768.35 ?????????= 1.0241 10 ???? 0
??= ?? × ′
?? 0 + 50
测量值 / ????
测量次
状态Ⅰ 状态Ⅲ
′′′?? ?? ?? 数 ′
??
计算值
??/ ??????
????
1
2
/ ????????/ ??????
??
1 1 2
2
1 2 3 4 5
111.8 111.0 103.4 103.8 106.3 109.1
35.0 42.2 38.6 39.1 40.7 35.6
25.5 26.0 24.4 24.7 24.1 25.2
.3 73.5 66.3 66.9 69.1 70.4
108.000 107.960 107.580 107.600 107.725 107.865
103.685 103.710 103.630 103.5 103.615 103.670
1.3035
1.3141
1.3166
1.3201
1.3007
6 1.3083
??= 1.3107 ( 理论 ??= 1.402)
标准差 ??
??
( ??- ??
)
??
2
=
(??- 1) = 0.0076
百分误差: 0.5834%
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六、 思考题:
1、本实验研究的热力学系统是指哪一部分气体? 答:指放气后贮气瓶内剩余的气体。
2、本实验为什么要用集成温度传感器?有何优点?可否用水银温度计来替
代?
答:数据更准确,不能用水银温度计替代。
3、如果用抽气的方法测量是否可幸福?公式是否适用? 答:不可行,不适用。七、 原始数据:
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