空气比热容比测定(精)
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本仪器主要由三部分构成： （1）储气瓶：包括玻璃瓶、进气活塞、放气活塞、 打气球、橡皮塞。 （2）传感器：扩散硅压力传感器、电流型集成温 度传感器AD590。 （3）数字电压表
1、进气活塞C1 2、放气活塞C2 4、气体压力传感器 5、704胶粘剂
3、AD590温度传感器 6、传感器导线
• 温度传感器
4为扩散硅压力传感器，是把压强转化为电信号，最终由同 轴电缆线输出信号，与仪器内的放大器及三位半数字电压表 相接。它显示的是容器内的气体压强大于容器外环境大气压 的压强差值。当待测气体压强为环境大气压P0时，数字电压 表显示为0，所以使用前需要调零。当待测气体压强为 P0+10.00KPa时，数字电压表显示为200mV，仪器测量气体压 强灵敏度为20mV/KPa，测量精度为5Pa。可得测量公式：
其中电压U的单位为mV，P’为数字电压表显示 。
实验内容
1、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，用温度计测环境室温T0。开启电 源，预热20分钟，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。 2、把C2关闭，C1打开，用打气球把空气稳定地徐徐进入贮气 瓶内，关闭活塞C1。此时瓶内的温度和压强会增加，等 温度与压强稳定后，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的压 强 ，和温度 (此时瓶内的全部气体并不是我们的研 究对象)。
数据处理
• 用下面的公式计算压力传感器对应的压强值
由以下公式计算空气的绝热指数
ln P ln( P 1 ln P 0 1 P 0) ln P ln( P 1 ln P 2 1 P 2)
思考题
•本实验研究的热力学系统，是指那部分气体？ •实验时若放气不充分，则所得值是偏大还是偏
小？为什么？
3、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 时(这时放气声消失)，迅速关闭活塞C2（现在 瓶内的剩余气体是我们要研究的），由于此过程进行地迅 速，可以认为是绝热的，此时瓶内温度会有所下降。 4、当贮气瓶内空气的温度上升至 时记下贮气瓶内气体 的压强 ,要求 和 尽量相同。 5、进行计算，求得空气比热容比值。
空气比热容比测定
制作人：刘兰君
河南工程学院 大学物理实验示范中心
实验目的
1. 用绝热膨胀法测定空气的比热容比 。 2. 观测热力学过程中空气状态变化及基 本物理规律。
3. 学习用压力传感器和温度传感器精确 测量气体压强和温度的原理和方法。
实验原理
理想气体的压强P、体积V和温度T在准静态 PV 等于恒量， 绝热过程中，遵守绝热过程方程： 其中 是气体的定压比热容和定容比热容之比， 通常称 CP 为该气体的比热容比（亦称绝 / CV 热指数）。
3为温度传感器AD590, 它是新型半导体温度传感器，温度测 量灵敏度高，线性好，测量范围为-50℃至150℃。AD590接6V 直流电源后组成一个稳流源，它的灵敏度为1uA/℃,若串接 5KΩ 电阻后，可产生5mV/℃的信号电压，接0-2V量程的数字 电压表，可检测到最小0.02℃的温度变化。
• 扩散硅压力传感器
我们以贮气瓶内空气（近似为理想气体）作 为研究的热学系统，试进行如下实验过程： 充气后的等体过程（状态I）→放气时的绝热过 程（状态II）→放气后等体过程(状态III).
I→II是绝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ过程，由绝热过程方程得 PV PV 1 1 0 2
状态I和状态III的温度均为室温T0，由气体状态 方程得
返回
PV 1 1 PV 2 2
合并式上两式，消去V1、V2得 ln P ln( P 1 ln P 0 1 P 0) ln P ln( P 1 ln P 2 1 P 2) 由上式可以看出，只要测得 P0 , P 1, P 2 就可求得空气 的绝热指数。
实验仪器
• THQBR-1型空气比热容比测定仪
1、进气活塞C1 2、放气活塞C2 4、气体压力传感器 5、704胶粘剂
3、AD590温度传感器 6、传感器导线
• 温度传感器
4为扩散硅压力传感器，是把压强转化为电信号，最终由同 轴电缆线输出信号，与仪器内的放大器及三位半数字电压表 相接。它显示的是容器内的气体压强大于容器外环境大气压 的压强差值。当待测气体压强为环境大气压P0时，数字电压 表显示为0，所以使用前需要调零。当待测气体压强为 P0+10.00KPa时，数字电压表显示为200mV，仪器测量气体压 强灵敏度为20mV/KPa，测量精度为5Pa。可得测量公式：
其中电压U的单位为mV，P’为数字电压表显示 。
实验内容
1、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，用温度计测环境室温T0。开启电 源，预热20分钟，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。 2、把C2关闭，C1打开，用打气球把空气稳定地徐徐进入贮气 瓶内，关闭活塞C1。此时瓶内的温度和压强会增加，等 温度与压强稳定后，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的压 强 ，和温度 (此时瓶内的全部气体并不是我们的研 究对象)。
数据处理
• 用下面的公式计算压力传感器对应的压强值
由以下公式计算空气的绝热指数
ln P ln( P 1 ln P 0 1 P 0) ln P ln( P 1 ln P 2 1 P 2)
思考题
•本实验研究的热力学系统，是指那部分气体？ •实验时若放气不充分，则所得值是偏大还是偏
小？为什么？
3、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 时(这时放气声消失)，迅速关闭活塞C2（现在 瓶内的剩余气体是我们要研究的），由于此过程进行地迅 速，可以认为是绝热的，此时瓶内温度会有所下降。 4、当贮气瓶内空气的温度上升至 时记下贮气瓶内气体 的压强 ,要求 和 尽量相同。 5、进行计算，求得空气比热容比值。
空气比热容比测定
制作人：刘兰君
河南工程学院 大学物理实验示范中心
实验目的
1. 用绝热膨胀法测定空气的比热容比 。 2. 观测热力学过程中空气状态变化及基 本物理规律。
3. 学习用压力传感器和温度传感器精确 测量气体压强和温度的原理和方法。
实验原理
理想气体的压强P、体积V和温度T在准静态 PV 等于恒量， 绝热过程中，遵守绝热过程方程： 其中 是气体的定压比热容和定容比热容之比， 通常称 CP 为该气体的比热容比（亦称绝 / CV 热指数）。
3为温度传感器AD590, 它是新型半导体温度传感器，温度测 量灵敏度高，线性好，测量范围为-50℃至150℃。AD590接6V 直流电源后组成一个稳流源，它的灵敏度为1uA/℃,若串接 5KΩ 电阻后，可产生5mV/℃的信号电压，接0-2V量程的数字 电压表，可检测到最小0.02℃的温度变化。
• 扩散硅压力传感器
我们以贮气瓶内空气（近似为理想气体）作 为研究的热学系统，试进行如下实验过程： 充气后的等体过程（状态I）→放气时的绝热过 程（状态II）→放气后等体过程(状态III).
I→II是绝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ过程，由绝热过程方程得 PV PV 1 1 0 2
状态I和状态III的温度均为室温T0，由气体状态 方程得
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PV 1 1 PV 2 2
合并式上两式，消去V1、V2得 ln P ln( P 1 ln P 0 1 P 0) ln P ln( P 1 ln P 2 1 P 2) 由上式可以看出，只要测得 P0 , P 1, P 2 就可求得空气 的绝热指数。
实验仪器
• THQBR-1型空气比热容比测定仪