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1、基础物理实验报告学院： 专业： 年 月 日实验名称空气比热容比的测定 姓 名年级/班级学 号一、实验目的 四、实验内容及原始数据 二、实验原理 五、实验数据处理及结果（数据表格、现象等） 三、实验设备及工具 一、实验目的一、实验目的 1用绝热膨胀法测定空气的比热容比。 2观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。 3学习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、实验原理二、实验原理 对理想气体的定压比热容 Cp 和定容比热容 Cv 之关系由下式表示：CpCv=R （1） （1） 式中，R 为气体普适常数。气体的比热容比 r 值为： r= Cp/Cv （2） 气体的比热容比现称为
2、气体的绝热系数，它是一个重要的物理量，r 值经常出现 在热力学方程中。 测量 r 值的仪器如图一所示。实验时先关闭活塞 C2，将原处于环境大气压 强 P0、室温 0 的空气从活塞 C1，处把空气送入贮气瓶 B 内，这时瓶内空气压强增大。 温度升高。关闭活塞 C1，待稳定后瓶内空气达到状态 I（P0，0，V1） ，V1 为贮气瓶容 积。 然后突然打开阀门 C2，使瓶内空气与大气相通，到达状态 II （P1，0，V1）后，迅速 关闭活塞 C2，由于放气过程很短，可认为是一个绝热膨胀过程，瓶内气体压强减小，温度 降低，绝热膨胀过程应满足方程：在关闭活塞 C2之后，贮气瓶内气体温度将升高，当升到温度
3、0时，原状态为 I（P1，0，V1）体系改变为状态 III（P2，0，V2） ，应满足：由（3）式和（4）式可得到：利用（5）式可以通过测量 P0、P1 和 P2 值，求得空气的比热容比 r 值。三、实验设备及工具三、实验设备及工具图一实验装置中 1 为进气活塞塞 C1，2 为放气活塞 C2，3 为电流型集成温 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，测温范围为-50至 150。AD590 接 6V 直流电源后组成一个稳流源，见图二 ，它的测温灵敏度为 1A/，若串接 5K 电阻后，可产生 5mv/的信号电压，接 02V 量程四位半数字电 压表，可检测到最小
4、0.02温度变化。4 为气体压力传感器探头，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。当待测气体压强为环境大气压 P0 时，数字电 压表显示为 0；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。四、实验内容及原始数据四、实验内容及原始数据1按图一接好仪器的电路，AD590 的正负极请勿接错。用 Forton 式气压计 测定大气压强 P0，用水银温度计测环境室温 0。开启电源，将电子仪器部分预热 20 分钟， 然后用调零电位器调节零点，把三位半数字电压表表示值调到 0。2把活塞
5、C2 关闭，活塞 C1 打开，用打气球把空气稳定地徐徐进入贮气瓶 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 0 值（室温为 0） 。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 P0 时（这时放气 声消失） ，迅速关闭活塞 C2。4当贮气瓶内空气的温度上升至室温 0 时，记下贮气瓶内气体的压强 P2。5用公式（5）进行计算，求得空气比热容比值。五、实验数据处理及结果（数据表格、现象等）五、实验数据处理及结果（数据表格、现象等）r=1.399，理论值 r=1.402，百分差很小。教师评语评阅教师： 年 月 日
