[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。 [实验仪器] 空气比热容比测定仪一套 实验十三 空气比热容比测定
热力学第一定律 1.等体过程 理想气体的内能只与温度有关 等容比热容 nRdT i nRT dE i E 2 2 = = 实验原理 Q = E2 −E1 + AdQ = dE + dA dV = 0,dA = 0,所以(dQ) V = dE (dQ) V = nCV dT = dE R i CV 2 =
nRdT nC dT i nRdT i dQ nRdT dE nRdT p P = + = = + = + ) 2 (1 2 ( ) R C R i Cp = V + + = 2 2 2.等压过程 PV = nRT PdV = nRdT 等压比热容 比热容比 i i C C V p + 2 = =
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： Cp-Cv=R （1） （1）式中，R为气体普适常数。气体的 比热容比值 ： =Cp/Cv （2） 气体的比热容比现称为气体的绝热系数， 它是一个重要的物理量，值经常出现在 热力学方程中。
[实验仪器]
仪器如图所示。实验时先关闭活塞C2，将 原处于环境大气压强P0、室温的空气从活 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（P1、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（P0、 V2）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（V2包括放出的 一部分气体）。当升高温度,体系改变为状 态III（P2、V2） T0 T0 T1
AD590 6V 5KΩ 测 量 端
I（P1、V1） II（P0、V2） III（P2、V2） I到II，绝热膨胀过程应满足方程： III 到I，等温过程应满足 P1 ·V1=P2 ·V2 两式联合消去体积可得到： =（logPo -logP1）/（logP2 -logP1） 利用该式可以通过测量P0、P1和P2值，求得空 气的比热容比值。 P1 V1 = P0 V2 T1 T0 T0
[注意事项] 1、实验内容3打开活塞C2放气时，当听 到放气声结束应迅速关闭活塞。 2、实验要求环境温度基本不变，如发生 环境温度不断下降情况，可在远离实验 仪适当加温，以保证实验正常进行。 3、压力传感器头与测量仪器(主机)配套 使用，上有号码相对应，各台仪器之间 不可互相换用