实验报告-测定空气的比热容比.docx

测定空气的比热容比一、目的要求:1、学习测定空气定压比热容与定容比热容之比的一种方法。2、实地考察热力学系统状态变化过程的特征。3、学习用传感器精确测定气体压强和温度的原理与方法。二、实验原理：图 2-7-1 图状态1-> II的变化是绝热的，满足泊松公式：PiV?=paV2Y状态II->川的变化是等温的，满足波意耳公式：PiVi=p2V2两式联立消去Vi，V2,可求解得Y，如式（3）所示:lnpl-lnpa_ lnpl-lnp2In(pl/pa)Zn(pl/p2)Pl=Pa+Pl'P2=Pa+P2, pllnpi-lnpa=paInpi-lnp2=- -pa pa三、实验仪器：FD-NCD-II空气比热容比测定仪：由机箱（含数字电压表二只）、储气瓶、传感器两只（电流型 集成温度传感器AD590和扩散硅压力传感器各一只）等组成。四、实验内容：1.连接仪器电路,AD590的正负极不能接错。测定大气压强Pa、环境温度TO,开启电源，仪器预热20分钟，用调零电位器调节零点,把三位半数字电压表值调到OmV o2 .熟悉实验装置，正确使用放气活塞和进气活塞及用压力传感器测量容器内外之压力差;同时 进行粗略测量，以寻求状态1->11过程进行的合理时间（即放气时间），并注意观察物理现象。3 .顺序完成1->川的状态变化过程。平稳地向贮气瓶内压入适量气体后关闭进气活塞待 系统与外界达到热平衡（表指示稳定）后,记录表指示pl，及表指示T1;之后，迅速打开放 气活塞“ 待喷气声音停止时立刻关闭;待表指示稳定后,再记录p7及T2o4.在pl，数值大致相同的条件下重复实验8-10次，分别代入式求出Yi及其算数平均值。五、注意事项：1、注意系统密封性,检查是否漏气2、旋转活塞时不可动作过猛，以防活塞折断；3、压人气体时要平稳，不要使表超程；4、严格掌握放气活塞从打开到关闭的时间,否则会给实验结果带来较大的不确定度；5、注意掌握实验进程，防止因实验周期过长、环境温度较大变化对实验造成的影响；6、实验完毕将仪器整理复原，并注意将放气活塞“B”打开，使容器与大气相通；7、若采用外接法，外接电池可采用四节甲电池串联作为6V直流电源；8、由于数字电压表有滞后显示，若用计算机实时测量可发现打开放气活塞放时间仅约零 点几秒，并与放气声音的产生与消失很一致,所以关闭活塞用听声音的方法更可靠一些。六、数据处理：1.ipri/mVTii/mVp'2/mVT2i/mV(p'i. pr2)/mVr二 p;P- P21150.91443.936.21443.9114.71.31562153.01445.437.51445.4115.51.32483153.61446.737.91446.7115.71.32764151.61448.037.41448.0114.21.32755152.81448.938.01448.9114.81.33106151.81451.038.81450.9113.01.34347151.21451.738.71451.6112.51.34408154.51452.339.61452.1114.91.3446平均1.332312 相对误差1 402 1 242215=* 100%=5.23076%1.332313.打.i,%=5卜"而二工之爪1八W7）了十0，。1叫/ 0.0即广十/00化/十。、0。曲上0.0。中江十。'2空1W位竺）Qx二 衣近六44gw刃owoWO-° Uo二 i、ogx/W二分力 （。4稔J）二卜"七、考察题：2、说明打气过程中，以及系统在1->11->川诸过程中活塞“A”“B”所处的位置。打气过程中，B关闭A打开；B打开A关闭；A、B均关闭。3、怎样做才能在8-10次的重复测量中保证的的数值大致相同？这样做有何好处？若的 很不相同，对实验有无影响？关键是容器绝热效果要好，每次完成的时间、环境要相同，实验数据大致相同。偶然误差小。会使偶然误差大，不具有说服力。4、如果从停止打气到读取pj以及从停止放气到读取p3的时间都很短，那么他们对测量 结果产生什么影响？若时间都很长，对测量结果有影响吗？为什么？读取时间短时测量结果偏低，读取时间长测量结果也会略微偏低。因为当读取时间短时，测量值比实际值要高，pA测量值比实际值要低，从公式来看，二 者都会使比热容比的测量值比实际值偏低。而当读取时间长时，环境温度会升高，从而使测 量结果略微偏低。