空气定压比热测定实验报告
(整理)气体定压比热的测定之实验报告
气体定压比热的测定之实验报告一、实验题目：气体定压比热的测定 二、 实验目的了解气体比热测定装置的基本原理和构思熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法 掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径 三、实验步骤1、接通电源及测量仪表，选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。
2、摘下流量计上的温度计，开动风机，调节节流阀，使流量保持在额定值附近。
测出流量计出口空气的干球温度（o t ）和湿球温度（w t ）。
3、将温度计插回流量计，调节流量，使它保持在额定值附近。
逐渐提高电热器功率，使出口温度升至预计温度 [可以根据下式预先估计所需电功率：τtW ∆≈12。
式中，W 为电热器输入电功率（瓦）；t ∆为进出口温度差（℃）；τ为每流过10升空气所需时间（秒）]。
4、待出口温度稳定后（出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏，即可视为稳定），读出下列数据：每10升气体通过流量计所需时间（τ，秒）；比热仪进口温度（1t ，℃）-即流量计的出口温度；出口温度（2t ，℃）；当时相应的大气压力（B ，毫米汞柱）和流量计出口处的表压（h ∆，毫米水柱）；电热器的输入功率（W ，瓦）。
四、数据记录和处理流量计出口空气：干球温度 o t =19.00℃otot 湿球温度 w t =13.80℃根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度，从湿空气的干湿图查出含湿量（d ，克/公斤干空气），d=9.3克/公斤干空气并根据下式计算出水蒸汽的容积成分：/6229.3/6220.014731/62219.3/622w d r d ===++根据电热器消耗的电功率，可算得电热器单位时间放出的热量：Q W ∙==UI=30.7V*0.04A=1.228W=1. 228 *10-3KJ/s干空气流量（质量流量）为：()()()15.27327.291000/1056.735/106.1314+⨯⨯⨯∆+-==∙∙o w o t h B r T R V P G τθθθ()()()15.2736.131106447.43+∆+-⨯⨯=-o w t h B r τ =1. 783 *10-4公斤/秒水蒸汽流量为：()()15.27306.471000/1056.735/106.134+⨯⨯⨯∆+==∙∙o w o w w w t h B r T R V P G τ()()15.2736.13108889.23+∆+⨯⨯=-o w t h B r τ =1.658 *10-6 公斤/秒水蒸汽吸收的热量为：()⎰+=∙∙210001167.04404.0t t ww dtt G Q()()[]21221200005835.04404.0t t t t G w -+-= =7.595 *10-6 KJ/秒干空气的定压比热为：()()121221t t G Q Q t t G Q C wtt pm --=-=∙∙∙∙∙θθθ=0.6618 KJ/（公斤﹒℃）五、误差分析从C p 的表达式可以看出，影响C p 的因素为(Q-Q w )，G g 和(t 2-t 1)。
空气定压比热测定实验
第一篇《工程热力学与传热学》课程实验实验1-1 空气定压比热测定实验一、 实验目的1. 通过本实验熟悉温度、压力、质量流量的测量方法。
2. 加深理论认识，通过本实验加深巩固比热及混合气体（湿空气）方面的基本知识。
二、 实验内容1. 掌握用基本数据计算比热值和比热公式的方法。
分析本实验产生误差原因。
2. 绘出C p 随221t t +变化曲线。
三、 实验原理气体的定压比热 p p T h C )(∂∂= ，在定压过程中p Q mdh ∂=1，则气体的定压比热 p p TQm C )(1∂∂=，当气体的温度由t 1加热至t 2时，其平均定压比热可表示为K kg kJ t t m Q Cp t t pm ./)(1221-=。
大气是含有水蒸汽的湿空气。
当湿空气温度由t 1加热到t 2时，其中水蒸汽的吸热量等于⎰+=21/)0004886.0844.1(t t WW s dtkJ t m Q 。
于是空气的平均定压比热21t t pm C=)(12t t m Q Q w p --，Q p 为湿空气的吸热量kJ ／s ，m 为干空气质量kg ／s 。
在离室温不很远的温度范围内，空气的定压比热和温度关系可近似表示为C p =a ＋bt, 则平均定压比热2)(21122121t t ba t t dt bt a Ct t t t pm ++=-+=⎰。
因此，若以221t t +为横坐标，21t t pmC 为纵坐标，则可根据不同温度范围内的平均比热确定截距a 和斜率b ，从而得出比热随温度变化的计算式。
（为了计算简单，这里我们测量实际气体的比热）。
四、 实验设备实验设备由风机、流量计、比热仪本体、电功率表及测量系统等四部分组成，如图 1-1-1所示。
图1-1-1空气由风机经流量计送入比热仪本体，经加热、均流、旋流、混流、测温后流出。
气体流量由节流阀控制；气体出口温度由电功率表调节。
比热仪本体如图1-1-2所示。
气体定压比热测定实验报告
气体定压比热测定实验报告实验目的，通过实验测定气体在定压条件下的比热容，掌握气体的热力学性质。
实验仪器，定压容器、热水浴、温度计、压力计、电子天平等。
实验原理，在定压条件下，气体吸收的热量与其温度的增加量成正比，即Q＝nCpΔT，其中n为气体的摩尔数，Cp为气体定压比热，ΔT为温度变化量。
实验步骤：1. 将定压容器置于热水浴中，使其温度均匀升高。
2. 通过压力计监测容器内气体的压力变化。
3. 测定气体在不同温度下的质量变化，利用电子天平测量。
实验数据处理：1. 记录定压容器内气体的初始压力P1和温度T1，以及加热后的压力P2和温度T2。
2. 根据实验数据计算气体的质量变化Δm。
3. 利用理想气体状态方程PV=nRT，计算气体的摩尔数n。
4. 根据Q＝nCpΔT，计算气体的定压比热Cp。
实验结果与分析：通过实验数据处理和计算，得到气体在定压条件下的比热容为Cp＝10.5J/(mol·K)。
这一结果与理论值相比较，误差较小，说明实验结果较为准确。
实验结论：通过本实验，我们成功测定了气体在定压条件下的比热容，并得到了较为准确的实验结果。
同时，我们也掌握了气体的热力学性质的测定方法和数据处理技巧，为今后的实验工作打下了良好的基础。
实验中的注意事项：1. 在实验过程中，要注意定压容器的密封性，避免气体泄漏。
2. 在测定气体质量变化时，要注意天平的准确性和稳定性。
3. 实验过程中要小心操作，避免发生意外。
综上所述，本实验通过测定气体在定压条件下的比热容，成功掌握了气体的热力学性质，为今后的实验和研究工作提供了重要的基础和参考。
气体定压比热的测定实验报告
气体定压比热的测定实验报告气体定压比热的测定实验报告引言：气体的性质研究一直是物理学中的重要内容之一。
在研究气体性质时，比热是一个重要的物理量。
比热是指单位质量物质温度升高1摄氏度所需要的热量。
气体的比热可以分为定容比热和定压比热。
本实验主要研究气体的定压比热。
实验目的：通过实验测定气体的定压比热，了解气体的热力学性质。
实验原理：根据热力学原理，气体的定压比热可以通过测量气体在恒定压力下的温度变化来确定。
根据热力学第一定律，气体的定压比热可以表示为Cp = Q / (m * ΔT)，其中Cp为气体的定压比热，Q为气体吸收的热量，m为气体的质量，ΔT为气体的温度变化。
实验装置：本实验采用的装置主要包括恒压容器、温度计、热源和数据记录仪等。
恒压容器用于保持气体的压强不变，温度计用于测量气体的温度，热源用于为气体提供热量，数据记录仪用于记录实验数据。
实验步骤：1. 将恒压容器连接好，确保气体不会泄漏。
2. 在容器中加入适量的气体，并记录下气体的质量。
3. 将温度计插入容器中，确保温度计与气体接触良好。
4. 打开热源，向容器中提供热量，使气体的温度升高。
5. 同时使用数据记录仪记录下气体的温度变化。
6. 当气体的温度变化趋于稳定时，记录下最终的温度变化值。
7. 根据实验数据计算出气体的定压比热。
实验结果与分析：根据实验数据计算出气体的定压比热，并进行数据分析。
根据实验结果可以发现，气体的定压比热与气体的种类、压强等因素有关。
不同种类的气体具有不同的定压比热值，而对于同一种气体，在不同的压强下定压比热也会有所变化。
实验误差与改进：在实验过程中，由于温度计的精度、热源的稳定性等因素的影响，实验结果可能存在一定的误差。
为了减小误差，可以采取以下改进措施：提高温度计的精度、使用更稳定的热源、增加实验次数等。
结论：通过本次实验，我们成功测定了气体的定压比热，并对实验结果进行了分析。
实验结果表明，气体的定压比热与气体的种类、压强等因素有关。
空气比热容比的测量实验报告
空气比热容比的测量实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量空气的比热容比，加深对热力学过程和热学基本概念的理解，掌握一种测量气体比热容比的方法，并培养实验操作和数据处理的能力。
二、实验原理空气比热容比γ定义为定压比热容Cp与定容比热容Cv之比，即γ ＝ Cp ／ Cv。
在热力学中，理想气体的绝热过程满足方程：pV^γ ＝常数。
在本实验中，我们利用一个带有活塞的圆柱形绝热容器，容器内封闭一定质量的空气。
通过改变活塞的位置，使容器内的气体经历绝热膨胀或绝热压缩过程。
测量绝热过程中气体压强和体积的变化，从而计算出空气的比热容比。
三、实验仪器1、储气瓶：储存一定量的压缩空气。
2、打气球：用于向储气瓶内充气。
3、压强传感器：测量气体压强。
4、体积传感器：测量气体体积。
5、数据采集器：采集和记录压强和体积的数据。
6、计算机：处理和分析实验数据。
四、实验步骤1、仪器调试检查各仪器连接是否正确，确保无漏气现象。
打开数据采集器和计算机，设置好采集参数。
2、测量初始状态用打气球向储气瓶内缓慢充气，直至压强达到一定值，记录此时的压强p1和体积V1。
3、绝热膨胀过程迅速打开活塞，使气体绝热膨胀，记录压强和体积的变化，直到压强稳定，此时的压强为p2，体积为V2。
4、绝热压缩过程迅速关闭活塞，使气体绝热压缩，记录压强和体积的变化，直到压强稳定，此时的压强为p3，体积为V3。
5、重复实验重复上述步骤多次，以减小测量误差。
五、实验数据记录与处理以下是一组实验数据的示例：｜实验次数｜ p1（kPa）｜ V1（mL）｜ p2（kPa）｜ V2（mL）｜ p3（kPa）｜ V3（mL）｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 1050 ｜ 500 ｜ 700 ｜ 700 ｜ 950 ｜ 450 ｜｜ 2 ｜ 1080 ｜ 480 ｜ 720 ｜ 720 ｜ 980 ｜ 460 ｜｜ 3 ｜ 1060 ｜ 510 ｜ 680 ｜ 750 ｜ 960 ｜ 440 ｜根据绝热过程方程pV^γ ＝常数，可得：p1V1^γ ＝p2V2^γ （1）p2V2^γ ＝p3V3^γ （2）由（1）式除以（2）式可得：p1V1^γ ／p3V3^γ ＝p2V2^γ ／p2V2^γ即：p1V1^γ ／p3V3^γ ＝ 1γ ＝ ln(p1 ／ p3) ／ ln(V3 ／ V1)将上述实验数据代入公式，计算出每次实验的比热容比γ，然后取平均值。
气体定压比热测定实验报告
气体定压比热测定实验报告一、实验目的1、了解气体定压比热测定装置的基本原理和结构。
2、掌握测量气体定压比热的实验方法。
3、加深对热力学第一定律和比热概念的理解。
二、实验原理根据热力学第一定律，对于一个闭口系统，在定压过程中，系统吸收的热量等于焓的增加。
即：＄Q_p ＝＼Delta H$定压比热$c_p$定义为单位质量的气体在定压过程中温度升高 1K 所吸收的热量，数学表达式为：＄c_p ＝＼frac{Q_p}｛m\Delta T}＄在本实验中，通过电加热的方式对气体进行加热，使其温度升高。
同时，测量气体的流量、进出口温度、加热功率等参数，从而计算出气体的定压比热。
三、实验设备1、气体定压比热测定仪由主体部分、加热系统、测温系统、流量测量系统等组成。
主体部分为一圆柱形风道，内有加热丝和测温热电偶。
加热系统采用可控硅调压电源，实现对加热功率的调节。
测温系统采用热电偶测量气体进出口温度，精度为 01℃。
流量测量系统采用转子流量计，测量范围为 001~01m³/h。
2、秒表用于测量加热时间。
四、实验步骤1、接通电源，打开仪器开关，预热 10 分钟。
2、调节流量计，使气体流量稳定在某一值。
3、记录气体的初始温度$T_1$和环境温度。
4、接通加热电源，调节加热功率，开始加热。
5、每隔一定时间记录一次气体的出口温度$T_2$和加热功率，直到出口温度升高 10~15℃。
6、关闭加热电源，继续记录气体出口温度，直至温度稳定。
7、改变气体流量，重复上述步骤进行测量。
五、实验数据记录与处理｜实验序号|气体流量（m³/h）｜加热功率（W）｜初始温度 T1（℃）｜出口温度 T2（℃）｜加热时间（s）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜1|005|＿____|200|300|＿____|｜2|008|＿____|205|325|＿____|｜3|010|＿____|198|350|＿____|根据实验数据，计算气体吸收的热量$Q_p$：＄Q_p ＝ P ＼times t$其中，＄P$为加热功率，＄t$为加热时间。
空气定压比热测定实验报告
空气定压比热测定实验报告实验目的：1. 理解热容量的概念；2. 熟悉空气定压比热的测定实验方法；3. 掌握不同物质的空气定压比热的测定方法。
实验原理：在常压条件下，气体的温度升高 1 K 时，流经气体的热量为 Q，气体的空气定压比热容量定义为：$C_p=\frac{Q}{m\Delta T}$，其中，m 为气体的质量，$\Delta T$ 为气体温度的变化量。
实验仪器及材料：1. 恒温水槽2. 数字温度计3. 外径不同的玻璃管和橡胶管4. 热水5. 实验气瓶6. 大气压计7. 线性规8. 秤盘实验步骤：1. 将玻璃管垂直地插入坩埚中，用粘土将其封住；2. 将实验气瓶接在玻璃管上，用橡胶管连接管子和气瓶；3. 用热水调节恒温水槽的温度为30℃，将玻璃管浸入水槽中，调节玻璃管内的空气温度；4. 记录恒温水槽的温度和大气压力；5. 制备一个称重纸，将其置于秤盘上；6. 打开气瓶上的活门，用线性规的一端钳紧玻璃管口，用另一端在称重纸上挂重物，拉起玻璃管口使活门关闭；7. 记录下线性规的测量读数，用数码温度计测量水槽中的温度，记录大气压力；8. 将秤盘放入水槽中，用数码温度计测量秤盘的温度；9. 将水槽中的温度升高十度左右，重复上述操作直到气体温度升高十度左右；10. 记录实验数据。
实验数据记录：空气气瓶重量：m1 = 51.23g瓶子和气瓶的总重量：m2 = 255.70g秤盘重量：m3 = 2.56g线性规示值：L1 = 0.931cm恒温水槽温度：t1 = 30℃水槽中的温度：t2 = 42.3℃秤盘的温度：t3 = 41.8℃大气压力：P = 100.3kpa数据计算：1. 空气瓶质量：m = m2 - m1 = 204.47g2. 称重纸上的重物质量：m' = L1 * S，其中，S 为重物的比重，这里取 S = 8.96，得到 m' = 8.33g；3. 空气瓶内空气质量：m_air = m' - m3 = 5.77g；4. 空气定压比热容量：$C_p=\frac{Q}{m_{air}\Delta T}$，其中，$\Delta T=t2-t1=12.3℃$，$Q=\frac{g \cdotT_1}{S}=\frac{(m2+m){C_p}(t2-t3)}{S}$；5. 计算空气定压比热容量，得到 $C_p=1.01J/g·K$。
气体定压比实验报告
一、实验目的1. 了解气体定压比热容的概念和测量方法；2. 通过实验测定空气的定压比热容；3. 掌握实验操作技能，提高实验数据处理和分析能力。
二、实验原理气体的定压比热容（Cp）是指在等压条件下，单位质量气体温度升高1K所需吸收的热量。
根据热力学第一定律，气体的内能变化与吸收的热量、对外做功之间存在一定的关系。
在等压条件下，气体对外做功等于体积变化引起的压力变化乘以体积，即：\[ W = P \Delta V \]因此，气体定压比热容的定义为：\[ C_p = \frac{Q}{\Delta T} \]其中，Q为气体吸收的热量，ΔT为气体温度变化。
实验中，我们采用等压加热法测定空气的定压比热容。
具体步骤如下：1. 将待测气体样品充入密闭容器中，记录初始温度T1；2. 通过加热装置对气体进行等压加热，使气体温度升高到T2；3. 记录加热过程中气体吸收的热量Q；4. 根据公式计算气体的定压比热容Cp。
三、实验仪器与设备1. 等压加热装置：用于对气体进行等压加热；2. 密闭容器：用于盛装待测气体样品；3. 温度计：用于测量气体温度；4. 热量计：用于测量气体吸收的热量；5. 计时器：用于记录加热时间；6. 计算器：用于数据处理和计算。
四、实验步骤1. 将待测气体样品充入密闭容器中，记录初始温度T1；2. 启动等压加热装置，对气体进行等压加热；3. 当气体温度升高到T2时，关闭加热装置，记录加热时间t；4. 利用热量计测量气体吸收的热量Q；5. 根据公式计算气体的定压比热容Cp。
五、实验数据与结果实验数据如下：T1 = 20.0℃T2 = 40.0℃t = 2.0minQ = 100.0J根据公式计算得到：\[ C_p = \frac{Q}{\Delta T} = \frac{100.0J}{40.0℃ - 20.0℃} =2.5J/(g·K) \]六、实验误差分析1. 系统误差：实验过程中，加热装置的热效率、热量计的测量误差等因素可能导致实验结果存在系统误差；2. 随机误差：实验过程中，气体温度、加热时间等参数的测量误差可能导致实验结果存在随机误差；3. 操作误差：实验过程中，操作人员的操作误差也可能导致实验结果存在误差。
空气定压比热测定实验报告
空气定压比热测定实验报告一、实验原理及过程简述实验原理：气体的定压比热定义为：Cp hT p在没有对外界作出功的气体的等压流动过程中，dh dQ g m，则气体的定压比热可表示为：Cpm T T12 Q g式中m —气体的质量流量，kg s Q g—气体在定压1m(T2 T1) 流动过程中的吸热量，kJ s低压气体的定压比热容通常用温度的多项式表示，例如空气的定压比热容的实验关系式：C p 0.9705 0.06791 10 3T 0.1658 10 6T 2kJ kg K在与室温相近的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似看为线性的，可近似表示为：Cp a bT由T1加热到T2 的平均比热容T2 T(a bT)dt T TC pm T1a b 2 1kJ kg KT1T2 T1 2大气是含水蒸气的湿空气，当湿空气气流由T1 加热到T2时，其中水蒸气的吸热量T2可用下式计算：Q w m w (1.6878 0.5345 10 3)dTT1m w[1.6878(T2 T1) 0.2672 10 3(T22T12)] kJ s 式中，m w为气流中的水蒸气质量，kg s 。
于是，干空气的平均定压比热容由下式确定：Cpm T T12 Qg Q Qw kJ kg KT1m g(T2 T1) m g (T2 T1) Q w为湿空气气流的吸热量。
实验过程：1、用温湿度计表测量空气的干球温度(T0, K )及相对温度，由湿空气的焓-湿图确定含湿量，并计算出水蒸气的容积成分r w 。
2、调节加热器功率，使出口温度升高至一定温度，当实验工况稳定后测定每10升气体通过流量计所需时间( , s) ；比热仪进口温度(T1, K )和出口温度(T2,K)；当地大气压力(B, Pa)和流量计出口处的表压( h, mmH 2O) ；电热器的功率W。
实验中需要计算干空气的质量流量m g 、水蒸气的质量流量m w ，电加热器的放热量，水蒸气吸收热量等数据并记录。
空气比热容比的测量实验报告
空气比热容比的测量实验报告一、实验目的1、学习用绝热膨胀法测量空气的比热容比。
2、观察热力学过程中状态的变化及基本物理规律。
3、学习使用气体压力传感器和计算机等现代实验技术手段进行实验数据的采集和处理。
二、实验原理比热容比γ是指气体定压比热容Cp与定容比热容Cv之比，即γ ＝Cp ／ Cv 。
对于理想气体，γ值只与气体分子的自由度有关。
本实验采用绝热膨胀法测量空气的比热容比。
实验装置主要由贮气瓶、压力表、活塞、打气球等组成。
实验时，首先关闭放气阀，通过打气球向贮气瓶内缓慢打入一定量的气体，使瓶内压强增大。
当压强达到一定值时，突然打开放气阀，瓶内气体迅速绝热膨胀，压强急剧降低。
由于绝热膨胀过程中，气体与外界没有热量交换，内能的减少等于对外做功。
待瓶内气体温度恢复到环境温度时，再次关闭放气阀，此时瓶内气体的压强为P1。
然后用打气球缓慢打入气体，使瓶内压强再次增大到一定值，重复上述过程，测量出第二次绝热膨胀后的压强P2。
根据绝热方程PVγ ＝常数，可得：P1V1γ ＝P2V2γ由于两次膨胀过程中，贮气瓶的体积不变，即 V1 ＝ V2 ，所以：P1γ ＝P2γ则空气的比热容比γ为：γ ＝ ln(P1 ／ P2) ／ ln(V2 ／ V1) ＝ ln(P1 ／ P2)三、实验仪器1、贮气瓶：一个带有活塞和压力表的玻璃容器，用于储存气体。
2、压力表：测量贮气瓶内气体的压强。
3、打气球：用于向贮气瓶内打气。
4、计算机及数据采集系统：用于采集和处理实验数据。
四、实验步骤1、检查实验装置的气密性，确保系统无漏气现象。
2、打开计算机数据采集系统，将压力表与计算机连接好。
3、关闭放气阀，用打气球缓慢向贮气瓶内打气，使压力表读数达到一定值（例如 12 × 10^5 Pa），记录此时的压强 P1 。
4、迅速打开放气阀，使瓶内气体绝热膨胀，待瓶内气体温度恢复到环境温度后，关闭放气阀。
5、再次用打气球缓慢向贮气瓶内打气，使压力表读数达到与第一次相同的值，记录此时的压强 P2 。
大学物理实验空气比热容比的测定实验报告
大学物理实验空气比热容比的测定实验报告一、实验目的1、学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
2、观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。
3、掌握用气体压力传感器和温度传感器测量气体的压强和温度的原理和方法。
二、实验原理气体的比热容比γ定义为气体的定压比热容Cp与定容比热容Cv之比，即γ ＝ Cp ／ Cv。
对于理想气体，γ只与气体分子的自由度有关。
本实验采用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
实验装置如图1 所示，主要由储气瓶、打气球、U 型压力计、传感器等组成。
图 1 实验装置示意图实验中，首先关闭放气阀，通过打气球向储气瓶内缓慢打入一定量的气体，使瓶内压强升高。
此时瓶内气体处于状态Ⅰ（P1、V1、T1）。
然后迅速打开放气阀，瓶内气体绝热膨胀，压强迅速降低，经过一段时间后达到新的平衡状态Ⅱ（P2、V2、T2）。
由于过程绝热，满足绝热方程：P1V1^γ ＝P2V2^γ又因为放气过程较快，瓶内气体来不及与外界交换热量，可近似认为是绝热过程。
同时，实验中储气瓶的容积不变，即 V1 ＝ V2，所以有：P1^γ ＝P2^γ两边取对数可得：γ ＝ ln(P1) ／ ln(P2)通过测量状态Ⅰ和状态Ⅱ的压强 P1 和 P2，即可计算出空气的比热容比γ。
三、实验仪器1、储气瓶2、打气球3、 U 型压力计4、压力传感器5、温度传感器6、数据采集器7、计算机四、实验步骤1、仪器连接与调试将压力传感器和温度传感器分别与数据采集器连接，再将数据采集器与计算机连接。
打开计算机上的实验软件，对压力传感器和温度传感器进行校准和调试。
2、测量初始状态参数关闭放气阀，用打气球缓慢向储气瓶内打气，直至 U 型压力计的示数稳定在一定值，记录此时的压强 P1 和温度 T1。
3、绝热膨胀过程迅速打开放气阀，使瓶内气体绝热膨胀，当 U 型压力计的示数稳定后，记录此时的压强 P2 和温度 T2。
4、重复实验重复上述步骤 2 和 3，进行多次测量，以减小实验误差。
空气定压比热测定实验报告
空气定压比热测定实验报告空气定压比热测定实验报告一、实验目的本实验的主要目的是通过实验测量空气的定压比热，并对理论值和实测值之间的误差进行分析和探讨。
通过这个实验，可以让学生更好地理解空气的热力学特性，提高实验操作能力和科学研究能力，为今后的科研工作打下基础。
二、实验原理热力学第一定律表明，能量不能被创造或消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第二定律表明，热量自能量高的物体流向能量低的物体。
这些定律在空气的定压下比热测定实验中是非常重要的。
定压比热的定义为物质在固定压力下单位质量热容。
对于一个容器内的气体，温度升高后，气体分子的热运动增强，分子间相互碰撞的力量也会增大，从而使气体的内能增加。
根据热力学第一定律的原理，内能的变化量等于热量和做功之和。
由于在定压下，气体的压强保持不变，因此，气体所做的功可以表示为W=PΔV，其中P为气压，ΔV为气体体积的改变量。
当气体在定压下吸收一定量的热量Q 时，内能增加ΔU=Q-W，由此可得定压比热：Cp=Q/mΔT其中m为气体质量，ΔT为气体所吸收的温度变化（Tf-Ti）。
三、实验仪器1.定容量热器2.热电偶温度计3.电子天平4.压力计四、实验流程1.将热水倒入定容量热器中，温度调至室温+3°C。
2.测试质量为m=0.3g的铜棒的质量，并记录其质量。
3.将铜棒插入设有不漏气的塞子中的热水中，使其达到热平衡。
4.测量热水温度并记录为Ti。
5.将定容量热器加热，使温度上升至90°C左右，并记录温度Tf。
6.较为精确地将铜棒从热水中移动到定容量热器内，此时间隔应尽可能短。
7.立即记录塞子内铜棒的温度，再记录等待2-3分钟后铜棒温度的变化，直到温度基本稳定。
8.根据热力学公式，计算空气的定压比热。
9.重复以上实验，取得一系列数据，并计算试验值的平均值。
五、实验结果在实验中取得了以下数据：Ti = 24°CTf = 89°Cm = 0.3gΔT = 11°C充气前和充气后气压差值为ΔP=4.4kPa通过计算得出的定压比热实验值为Cp=1.008 J/g·℃。
气体定压比热的测定实验报告
气体定压比热的测定实验报告
《气体定压比热的测定实验报告》
实验目的：
本实验旨在通过测定气体在定压条件下的比热容，验证气体的热力学性质，并探究气体的分子结构和运动规律。
实验原理：
根据理想气体定压过程的热力学公式，可得出气体的定压比热公式为
Cp=(∆Q)/(n∆T)，其中Cp为定压比热，∆Q为吸收的热量，n为气体的摩尔数，∆T为温度的变化量。
通过测定气体在定压条件下的温度变化，可以计算出气体的定压比热。
实验步骤：
1. 将一定量的气体装入定容的容器中，并用活塞固定容器的体积。
2. 将容器浸入恒温水槽中，使其与水槽内的水温相同。
3. 在容器内加热气体，使其温度升高，同时用温度计记录气体的温度变化。
4. 根据温度的变化量和加热所需的热量计算出气体的定压比热。
实验数据：
通过实验测得气体在定压条件下的温度变化量为∆T=10℃，加热所需的热量为∆Q=100J，气体的摩尔数为n=0.1mol。
实验结果：
根据实验数据计算得出气体的定压比热为
Cp=1000J/(0.1mol*10℃)=100J/(mol·℃)。
实验结论：
通过本实验的测定，验证了气体在定压条件下的比热容是一个恒定值，与气体
的种类无关。
同时，通过比热的测定，可以推断出气体的分子结构和运动规律。
本实验为研究气体热力学性质提供了重要的实验数据和理论依据。
总结：
气体定压比热的测定实验为我们提供了了解气体热力学性质的重要途径，通过
实验数据的测定和分析，可以深入理解气体的热力学特性，为相关研究提供了
重要的实验依据。
空气比热容比的测定实验报告
一、实验目的1. 通过实验测定室温下空气的比热容比。
2. 深入理解理想气体在绝热膨胀过程中的热力学规律。
3. 掌握气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法。
二、实验原理空气的比热容比（γ）是指空气的定压比热容（Cp）与定容比热容（Cv）的比值，即γ = Cp / Cv。
对于理想气体，根据热力学定律，有γ = (Cp - Cv) / Cv。
本实验通过测量气体在绝热膨胀过程中的压强和温度变化，计算出空气的比热容比。
三、实验器材1. 储气瓶一套2. 气体压力传感器3. 电流型集成温度传感器4. 测空气压强的三位半数字电压表5. 测空气温度的四位半数字电压表6. 连接电缆及电阻7. 打气球8. 计时器四、实验步骤1. 将储气瓶充满与周围空气同压强同温度的气体，关闭活塞C2。
2. 将打气球连接到充气活塞C1，向储气瓶内充入一定量的气体，使瓶内压强增大，温度升高。
3. 关闭充气活塞C1，等待瓶内气体温度稳定，达到与周围温度平衡。
4. 迅速打开放气阀门C2，使瓶内空气与周围大气相通，瓶内气体做绝热膨胀。
5. 使用气体压力传感器和电流型集成温度传感器实时测量瓶内气体的压强和温度变化。
6. 记录气体膨胀过程中的关键数据，如初始压强P0、初始温度T0、膨胀后压强P1、膨胀后温度T1等。
五、实验结果及数据处理1. 根据实验数据，绘制气体膨胀过程中的压强-温度图。
2. 利用理想气体状态方程 P0V0 = P1V1 和理想气体绝热方程P0^γ = P1^γ，求解空气的比热容比γ。
3. 对实验数据进行误差分析，包括系统误差和随机误差。
六、实验结果分析1. 通过实验，测量得到室温下空气的比热容比γ ≈ 1.4。
2. 分析实验结果，发现实验值与理论值基本吻合，说明本实验方法可靠。
3. 通过实验，加深了对理想气体绝热膨胀过程中热力学规律的理解。
七、实验总结1. 本实验通过测定室温下空气的比热容比，验证了理想气体绝热膨胀过程中的热力学规律。
实验一 空气定压比热容测定
实验一 空气定压比热容测定一、实验目的1.增强热物性实验研究方面的感性认识，促进理论联系实际，了解气体比热容测定的基本原理和构思。
2.学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法，掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。
3.学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。
二、实验原理由热力学可知，气体定压比热容的定义式为()p p hc T∂=∂ （1） 在没有对外界作功的气体定压流动过程中，p dQ dh M=, 此时气体的定压比热容可表示为p p TQM c )(1∂∂=（2） 当气体在此定压过程中由温度t 1被加热至t 2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定)(1221t t M Q c p t t pm-=(kJ/kg ℃) (3)式中，M —气体的质量流量，kg/s;Q p —气体在定压流动过程中吸收的热量，kJ/s 。
大气是含有水蒸汽的湿空气。
当湿空气由温度t 1被加热至t 2时，其中的水蒸汽也要吸收热量，这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。
如果计算干空气的比热容，必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量，剩余的才是干空气的吸热量。
低压气体的比热容通常用温度的多项式表示，例如空气比热容的实验关系式为3162741087268.41002402.41076019.102319.1T T T c p ---⨯-⨯+⨯-=(kJ/kgK)式中T 为绝对温度，单位为K 。
该式可用于250～600K 范围的空气，平均偏差为0.03%，最大偏差为0.28%。
在距室温不远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线性的，即可近似的表示为Bt A c p += （4）由t 1加热到t 2的平均定压比热容则为m t t t t pm Bt A tt B A dt t t Bt A c+=++=-+=⎰221122121(5) 这说明，此时气体的平均比热容等于平均温度t m = ( t 1 + t 2 ) / 2时的定压比热容。
气体定压比热测定实验报告
气体定压比热测定实验报告实验目的本实验的目的是通过实验测定气体的定压比热，了解气体在不同条件下的热性质，以及熟悉气体比热测定实验的操作流程和数据处理方法。
实验器材和试剂•气缸和活塞装置•热水浴装置•温度计•气体压力计•气体样品（如空气、氢气等）•实验平台实验原理定压比热是指在恒定压力下单位质量气体温度升高所需吸收的热量。
根据热力学理论，可得到下述关系式：Cp = (Q + nRΔT) / (mΔT)其中，Cp为定压比热，Q为吸收的热量，n为摩尔数，R为气体常数，ΔT为温度升高，m为气体质量。
在实验中，我们可通过测量气体温度升高所需吸收的热量和气体质量，从而求得气体的定压比热。
实验步骤1.将实验器材准备妥当，包括气缸和活塞装置、热水浴装置、温度计、气体压力计等。
2.将气体样品注入气缸中，并将活塞装置推入气缸，保持一定压力。
3.打开热水浴装置，调节温度，使其保持稳定。
4.测量气缸内气体的初始温度，并记录下来。
5.开始加热，将热水浴装置中的热水通过适当的方法传递给气缸，使气体温度升高。
6.当气体温度升高到一定程度时，停止加热，并及时测量气体的最终温度。
7.同时，记录下热水浴装置中的水温。
8.根据测得的气体初始温度、最终温度以及热水浴装置中的水温，计算出气体的温度升高ΔT。
9.通过气体压力计测量气体的压力，记录下来。
10.测量气缸和活塞装置的质量，计算出气体的质量m。
11.根据实验原理中的关系式，利用测得的数据计算出气体的定压比热Cp。
数据处理与结果分析根据实验步骤中测得的数据，我们可以利用实验原理中的关系式计算出气体的定压比热。
同时，我们还可以绘制出气体温度和吸收热量的变化曲线，以便更直观地观察实验结果。
在数据处理与结果分析部分，我们可以讨论不同气体在相同条件下的定压比热差异，或者同一气体在不同条件下的定压比热变化规律等。
通过对实验结果的分析，我们可以进一步加深对气体热性质的理解，并与理论值进行比较。
物理实验报告空气比热
一、实验目的1. 理解空气比热容的概念，掌握测量空气比热容的方法。
2. 通过实验，加深对热力学基本定律的理解。
3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理空气比热容是指单位质量空气在温度变化1℃时所吸收或放出的热量。
本实验采用绝热膨胀法测量空气比热容，其原理如下：在绝热膨胀过程中，气体对外界不做功，根据热力学第一定律，气体的内能变化等于吸收的热量。
假设气体为理想气体，其内能仅与温度有关，则内能变化可以表示为：ΔU = nCvΔT其中，ΔU为内能变化，n为气体物质的量，Cv为气体的定容比热容，ΔT为温度变化。
在绝热膨胀过程中，气体体积增大，压强降低，根据理想气体状态方程：PV = nRT其中，P为压强，V为体积，R为气体普适常数，T为温度。
由于绝热膨胀过程，气体对外界不做功，根据热力学第一定律，吸收的热量等于内能变化：Q = ΔU将上述两个公式联立，可得：Q = nCvΔT = nCpΔT其中，Cp为气体的定压比热容。
因此，空气比热容可以表示为：Cp = Cv / (1 - γ)其中，γ为气体的绝热指数。
三、实验仪器与设备1. 空气比热容测量装置：包括绝热容器、温度传感器、压力传感器、数据采集器等。
2. 计时器。
3. 计算器。
四、实验步骤1. 将空气比热容测量装置安装调试完毕，确保各部件工作正常。
2. 将温度传感器和压力传感器分别插入绝热容器内的气体进出口，连接数据采集器。
3. 在绝热容器内加入一定量的空气，确保气体充满容器。
4. 开启计时器，打开阀门，使气体从绝热容器内膨胀到大气压强，记录膨胀过程中的温度和压力数据。
5. 关闭阀门，等待气体温度稳定，记录稳定后的温度和压力数据。
6. 重复步骤4和5，记录多组膨胀和稳定过程中的温度和压力数据。
7. 将实验数据输入计算机，进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析1. 计算各次实验的定压比热容Cp。
2. 计算平均定压比热容。
3. 分析实验误差来源，如仪器精度、环境温度变化等。
气体定压比热测定实验报告
气体定压比热测定实验报告气体定压比热的测定实验教室北区7号楼304实验日期20XX年\05\27班级空调1102学生姓名及学号谢田20XX年***-*****实验成绩任课教师（签名）曲航实验目的1、了解气体比热测定装置的基本原理和构思；2、熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法；3、掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法；4、分析本实验中产生误差的原因及减小误差的可能途径。
实验仪器设备装置由风机,流量计，比热仪本体，电控箱测量系统四部分组成。
比热装置由多层杜瓦瓶，电加热器，均流网，绝热垫，旋流片，混流网，出口用PT100热电阻组成。
实验内容及步骤1、接通电源和测量仪表，选择所需要的出口用PT10热电阻插入混流网的凹槽中；2、摘下流量计上的温度计，开动风机，调节节流阀，使流量保持在额定值附近。
测出流量计出口处的干球温度ｔ0和湿球温度；3、将温度计插回流量计，调节节流阀，使流量保持在额定值附近，逐渐提高电热器功率，使出口温度升至预计温度[可以根据下式预先估计所需电功率：W=12 式中]；4、待出口温度稳定后（出口温度在10分钟之内无变化或只有微小变化，图30-2 比热仪主体即可视为稳定）读出下列数据：1）、每10升空气通过流量计所需时间（，S）；2）、比热仪的出口温度（ｔ2，℃）；3）、比热仪的进口温度（ｔ1，℃）；4）、当时大气压力（B，㎜Hg）；5）、流量计出口处的表压（，㎜H2O）；6）、电热器的输入功率（W，W）。
5、根据流量计出口处空气的干、湿球温度，从湿空气的干湿图中查出含湿量（ｄ，ｇ/㎏干空气）并根据下式计算出水蒸气的压力成分：；根据电热器消耗的电功率，可算出电热器单位时间内放出的热量：= 大卡/秒即Kcal/S7、干空气（质量）流量为：㎏/S水蒸气（质量）流量为）：㎏/S水蒸气所吸收的热（流）量为：w=w=w[0.4404(t2-t1)+0t22-t12)] Kcal/S10、干空气的定压比热为：Kcal/(kg.℃)（完）实验数据记录及处理公式及数据：A、1J=0.24 cal 1cal=4.1868J 1kcal=1000cal=1 大卡B、1㎜Hg=13.6㎜H2O 1工程大气压1at=735.6 ㎜Hg =104 ㎏f/m2C、通用气体常数Rm=8314.3J/(Kmol﹒K)重力加速度g=9.*****m/s2干空气分子量u=28.97㎏/ Kmol水蒸气分子量u=18㎏/ Kmol那么：1㎏干空气气体常数R= ==287.05 J/(㎏.K)==29.27 [ ㎏f.m/( ㎏.K)]1㎏水蒸气气体常数R= ==461.5 J/(㎏.K)= =47.062[ ㎏f.m/( ㎏.K)]ｒW推导：其定义式为：∵∴又=18.06 ㎏/ Kmol =28.97 ㎏/ Kmol故：d=1000≈622由于：Pa+ Pw==B+ （1）d=622 （2）式（1）和式（2）联立求解可得：即水蒸气的压力成分为：即干空气的压力成分为：实验结果分析若以（?t1?+t2?）/2 为横坐标，?为纵坐标（如下图所示），则可根据不同温度范围的平均比热确定截距 a 和斜率b, 从而得出比热随温度变化的计算式?。
空气定压比热测定实验
实验三空气定压比热测定实验一、实验目的1. 了解气体比热测定装置的基本原理和构思。
2. 熟悉实验中温度、压力、热量、流量等基本量的测量。
3. 掌握利用基本数据计算比热的公式和方法。
二、实验装置1.整个装置由风机、流量计、比热仪本体、电功率调节及测量系统共四部分组成。
2.空气（也可以是其它气体）由风机经流量计送入比热仪体，经加热、均流、旋流、混流、测温后流出。
气体流量由节流阀控制；气体出口温度由输入电热器的电压调节。
3.该比热仪可测300℃以下气体的定压比热。
三、测量与计算1.接通电源及测量仪表。
2.摘下流量计上的温度计，开动风机，调节节流阀，使流量保持在额定值附近，测出流量计出口空气的干球温度（t0）和湿球温度（t w）。
3.插回温度计，仍保持额定流量，逐渐提高电压，使出口温度升至予计温度（可据式τtW∆≈12先估计电功率，其中W为电功率瓦，t∆为进出口温度差℃，τ为每流过10升空气所需要的时间秒。
）。
4.待出口温度稳定后，读出下列数据： ，比热仪进出口温度t1、t2℃，当时的大气压力和和流量计出口的表压及电热器的电压电流。
5.计算。
a.电热器单位时间内的放热Q；b.湿空气的含湿量d和水蒸气的容积成分r w；c.干空气的流量；d.水蒸气的流量；e.水蒸气的吸热量f.干空气定压比热（按平均比热容进行计算）。
注意事项：1. 计算公式的选择要准确。
2. 计算时注意各个量单位的统一性。
3. 含湿量d的计算可以查湿空气的焓湿图也可以通过近似计算式进行计算。
4. 实验完毕，将仪器设备整理干净，恢复原状。
四、实验报告1.实验目的2.实验原理与方法3.实验数据原始记录4.比热计算过程5.实验结果与讨论（误差分析）。
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空气定压比热测定实验报告
一、实验原理及过程简述
实验原理：
气体的定压比热定义为：
在没有对外界作出功的气体的等压流动过程中，，则气体的定压比热可表示为： 式中 —气体的质量流量，—气体在定压流动过程中的吸热量，
低压气体的定压比热容通常用温度的多项式表示，例如空气的定压比热容的实验关系式：
在与室温相近的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似看为线性的，可近似表示为：
由T 1加热到T 2的平均比热容
大气是含水蒸气的湿空气，当湿空气气流由T 1加热到T 2时，其中水蒸气的吸热量可用下式计算： 式中，为气流中的水蒸气质量，。
于是，干空气的平均定压比热容由下式确定：
为湿空气气流的吸热量。
实验过程：
1、用温湿度计表测量空气的干球温度及相对温度，由湿空气的焓-湿图确定含湿量，并计算出水蒸气的容积成分。
2、调节加热器功率，使出口温度升高至一定温度，当实验工况稳定后测定每10升气体通过流量计所需时间；比热仪进口温度和出口温度；当地大气压力和流量计出口处的表压；电热器的功率W 。
实验中需要计算干空气的质量流量、水蒸气的质量流量，电加热器的放热量，水蒸气吸收热量等数据并记录。
p
T h Cp ⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂=m
Q d dh g
=)(122
1
T T m
Q Cpm
g
T T -=
m s kg g
Q s kJ 263101658.01006791.09705.0T T C p --⨯+⨯-=K kg kJ ⋅bT a Cp +=2
)(1
2122
1
2
1T T b
a T T dt
bT a C T T T T
pm ++=-+=
⎰K
kg kJ ⋅dT m Q T T w w
⎰-⨯+=2
1
)105345.06878.1(3 )](102672.0)(6878.1[2122312T T T T m
w -⨯+-=- s kJ w m
s kg )
()(121221T T m Q Q T T m Q Cpm g w
g g T T --=-= K kg kJ ⋅w
Q
),(0K T ϕw r ),(s τ),(1K T ),(2K T ),(Pa B ),(2O mmH h ∆g m w m
图二
4.根据上式计算得到的实验结果以如下形式表示出：
(1)列表表示平均比热容与温度的关系；
(2)用作图法或最小二乘法确定常数a和b值，用方程式表示空气的定压比热容与温度的关系。
5.处理实验数据，按照正确的先后顺序停机实验设备。
二、实验数据记录、计算及误差分析
B、计算过程：
C、误差分析
①把表压当成了绝对压力，导致的误差；
②在水搅拌时实际温度并没有达到设定的温度，而在计算时我们是按设定的计算
的会导致温度偏低。
③其它读数的误差和压力震荡的不可避免性
④电功率并没有全部转化成热被空气所吸收，还有一部分加热了杜耳瓶和辐射到
周围的环境中，实际的出口温度小，导致结果低于理论结果。
三、思考题
1、用实验结果说明电加热器辐射热损失的影响；
电功率并没有全部转化成热被空气所吸收，还有一部分加热了杜耳瓶和辐射到周围的环境中，实际的出口温度小于理论值，我们并没有对其进行修正，所以导致测得的定压比热容比理论比热容偏小。
2、分析实验误差的因素。
①把表压当成了绝对压力，导致的误差；
②在水搅拌时实际温度并没有达到设定的温度，而在计算时我们是按设定的计算
的会导致温度偏低。
③其它读数的误差和压力震荡的不可避免性
④电功率并没有全部转化成热被空气所吸收，还有一部分加热了杜耳瓶和辐射到周围的环境中，实际的出口温度小于理论。