空氣比熱容比的測定課件

1、5.1 空氣比熱容比的測定 實驗目的實驗儀器思考問題實驗原理實驗內容數(shù)據(jù)處理5.1 空氣比熱容比的測定 實驗目的實驗儀器思考問題實驗原理實驗目的 用絕熱膨脹法測定空氣的比熱容比 觀測熱力學過程中狀態(tài)變化及基本物理規(guī)律 了解壓力傳感器和電流型集成溫度傳感器的使用方法及特性 返回實驗目的 用絕熱膨脹法測定空氣的比熱容比 返回實驗儀器FD-NCD型空氣比熱容比測定儀 本實驗采用的FD-NCD型空氣比熱容比測定儀由擴散硅壓力傳感器、AD590集成溫度傳感器、電源、容積為1000ml左右玻璃瓶、打氣球及導線等組成 氣壓計水銀溫度計 返回實驗儀器FD-NCD型空氣比熱容比測定儀返回FD-NCD空氣比熱容比

2、測定儀示意圖 返回FD-NCD空氣比熱容比測定儀示意圖 返回 1.充氣閥B 2.擴散硅壓力傳感器3.放氣閥A 4.瓶塞 5.AD590集成溫度傳感器 6.電源 7. 貯氣玻璃瓶 8.打氣球返回 1.充氣閥B 2.擴散硅壓力傳 測定儀電源面板示意圖 返回 1.壓力傳感器接線端口 2.調零電位器旋鈕 3.溫度傳感器接線插孔 4.四位半數(shù)字電壓表面板（對應溫度） 5.三位半數(shù)字電壓表面板（對應壓強） 測定儀電源面板示意圖 返回 1.壓力傳感器接線端口 2.AD590集成溫度傳感器 返回AD590是一種新型的半導體溫度傳感器，測溫范圍為-50C150C。當施加4V30V的激勵電壓時，這種傳感器起恒流源

3、的作用，其輸出電流與傳感器所處的溫度成線性關系。如用攝氏度t表示溫度,則輸出電流為 AD590集成溫度傳感器 返回AD590是一種新型的半導體溫=1A/C 對于I0，其值從273278A略有差異。本實驗所用AD590也是如此。AD590輸出的電流I可以在遠距離處通過一個適當阻值的電阻R，轉化為電壓U，由公式IU/R算出輸出的電流，從而算出溫度值。若串接5K電阻后，可產生5C的信號電壓，接02V量程四位半數(shù)字電壓表, 最小可檢測到0.02C溫度變化。AD590集成溫度傳感器 返回=1A/C 對于I0，其值從273278A略有差擴散硅壓力傳感器 擴散硅壓力傳感器是把壓強轉化為電信號，最終由同軸電纜

4、線輸出信號，與儀器內的放大器及三位半數(shù)字電壓表相接。它顯示的是容器內的氣體壓強大于容器外環(huán)境大氣壓的壓強差值。當待測氣體壓強為P0+10.00KPa時，數(shù)字電壓表顯示為200mV，儀器測量氣體壓強靈敏度為20mV/KPa，測量精度為5Pa?？傻脺y量公式：P1=P0+U/2000其中電壓U的單位為mV，壓強P1、P0的單位為105P 返回擴散硅壓力傳感器 擴散硅壓力傳感器是把壓強轉化為電信號，最終理想氣體的壓強P、體積V和溫度T在準靜態(tài)絕熱過程中，遵守絕熱過程方程： 等于恒量，其中 是氣體的定壓比熱容和定容比熱容之比，通常稱 為該氣體的比熱容比（亦稱絕熱指數(shù)）我們以貯氣瓶內空氣（近似為理想氣體）

5、作為研究的熱學系統(tǒng)，試進行如下實驗過程： 實驗原理返回理想氣體的壓強P、體積V和溫度T在準靜態(tài)絕熱過程中，遵守絕熱返回返回III是絕熱過程，由絕熱過程方程得 狀態(tài)I和狀態(tài)III的溫度均為T0，由氣體狀態(tài)方程得 合并式上兩式，消去V1、V2得由上式可以看出，只要測得 就可求得空氣的絕熱指數(shù)。 返回III是絕熱過程，由絕熱過程方程得 狀態(tài)I和狀態(tài)III的溫實驗內容打開放氣閥A，連接電路，集成溫度傳感器的正負極請勿接錯，電源機箱后面的開關撥向內。用氣壓計測定大氣壓強 ，用水銀溫度計測環(huán)境室溫 。開啟電源，讓電子儀器部件預熱20分鐘，然后旋轉調零電位器旋鈕，把用于測量空氣壓強的三位半數(shù)字電壓表指示值調

6、到“0”，并記錄此時四位半數(shù)字電壓表指示值關閉放氣閥A，打開充氣閥B，用充氣球向瓶內打氣，使三位半數(shù)字電壓表示值升高到100mV150mV。然后關閉充氣閥B，觀察 、 的變化，經歷一段時間后，兩者指示值不變時，記下（ ， ），此時瓶內氣體近似為狀態(tài)I（ ,）。注： 對應的溫度值為T. 返回實驗內容打開放氣閥A，連接電路，集成溫度傳感器的正負極請勿接迅速打開放氣閥A，使瓶內氣體與大氣相通，由于瓶內氣壓高于大氣壓，瓶內V體積的氣體將突然噴出,發(fā)出“嗤”的聲音。當瓶內空氣壓強降至環(huán)境大氣壓強 時（放氣聲剛結束），立刻關閉放氣閥A，這時瓶內氣體溫度降低，狀態(tài)變?yōu)镮I。當瓶內空氣的溫度上升至溫度T時，且壓強穩(wěn)定后，記下（ ， ）此時瓶內氣體近似為狀態(tài)III（ , ）打開放氣閥A,使貯氣瓶與大氣相通，以便于下一次測量 迅速打開放氣閥A，使瓶內氣體與大氣相通，由于瓶內氣壓高于大氣數(shù)據(jù)處理用下面的公式計算壓力傳感器對應的壓強值 P=P0+U/2000 其中電壓U的單位為mV，壓強P、P0的單位為105Pa 。由以下公式計算空氣的絕熱指數(shù)返回數(shù)據(jù)處理用下面的公式計算壓力傳感器對應的壓強值 返回測量值/mV計算值狀態(tài) I狀態(tài)IIIP/ 105Pa返回數(shù)據(jù)記錄表測