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文本内容:
实验报告007评分实验3-5空气比热容********学期*****课程:•指导老师:****比的测定年级专业.*****学号・******姓名:!习惯一个人007
一、实验目的
1.用绝热膨胀法测定空气的比热容
2.观察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、实验原理测量仪器如图4-6-1所示1为进气活塞G,2为放气活塞G,3为电流型集成温度传感器,4为气体压力传感器探头实验时先关闭活塞G,将原处于环境大气压强为自、室温为々的空气经活塞G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G,待瓶内空气稳定后，瓶内空气达到状态I（6，”,匕），■为贮气瓶容积然后突然打开阀门G,使瓶内空气与周围大气相通，到达状态II（外,乙,匕）后，迅速关闭活塞G由于放气过程很短，可认为气体经历了一个绝热膨胀过程，瓶内气体压强减小，温度降低绝热膨胀过程应满足下述方程r-\r-\匕—=^—（3-5-2）TT；在关闭活塞G之后，贮气瓶内气体温度将升高，当升到温度久时，原气体的状态为I（耳,”,匕）改变为状态川（舄，”,匕），两个状态应满足如下关系庄二区（丁3-5-37=dg[—lg2/lg£—炮片3-5-4由3-5-2式和3-5-3式，可得利用（3-5-4）式可以通过测量自、月和月值，求得空气的比热容比/值实验原理图1实验图2
三、实验仪器NCD-I型空气比热容比测量仪由如下几个部分组成贮气瓶（由玻璃瓶、进气活塞、橡皮塞组成）、两只传感器（扩散硅压力传感器和电流型集成温度传感器AD590各一只）、测空气压强的三位半数字电压表、测空气温度的四位半数字电压表测空气压强的数字电压表用于测量超过环境气压的那部分压强，测量范围OIOOOOPa,灵敏度为20mv/Kpa（表示1000Pa的压强变化将产生20mv的电压变化，或者50Pa/mv,单位电压变化对应50Pa的压强变化）实验时，贮气瓶内空气压强变化范围为6000Pa图4-67实验装置中，温度传感器3是新型半导体温度传感器，其测量灵敏度高，线性好，测温范围为-50~150℃,接6V直流电源后组成一个稳流源它的测温灵敏度单位为1UA/°C,若串接5KQ电阻后，可产生5mv/°C的信号电压，接0~2V量程四位半数字电压表,可检测到最小
0.02℃温度变化气体压力传感器探头4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用时，数字电压表显示为0,当待测气体压强为Po+1OOOOPa时，数字电压表显示为200mv,仪器测量气体压强灵敏度为20mv/1000Pao
四、实验步骤
1.按图4-6-2接好仪器的电路，注意AD590的正负极不要接错用Forton式气压计测定大气压强自，用水银温度计测量环境温度开启电源，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示值调到
02.将活塞G关闭，活塞G打开，用打气球把空气稳定地徐徐进入贮气瓶8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A和温度加（室温为加）（月取值范围控制在130mV~150mV之间由于仪器只显示大于大气压强的部分，实际计算时式（3-5-4）中的压强A应加上周围大气压强值）.3,突然打开活塞G,当贮气瓶的空气压强降低至环境大气压强用时（这时放气声消失）,迅速关闭活塞a.
4.当贮气瓶内空气的温度上升至室温々时，记下贮气瓶内气体的压强月（由于仪器只显示大于大气压强的部分，实际计算时式（3-5-4）中的压强P2应加上周围大气压强值）
5.用公式（3-5-4）进行计算，求得空气比热容比值五.实验数据及其处理测量次数状态1压状态1温状态2压状态2温状态1气体实状态2气体实强p1/mv度T1/mv强度T2/mvY际压强际压强PT=P2=Po+，P2/mvIO5pa io5paPi+Po/2/
1142.
71453.
334.
91453.
31.
09241.
03851.3359正
2134.
91453.
532.
71453.
61.
08851.
03741.3314常关闭
3140.
51453.
532.
91456.
81.
09131.
03751.3171提前关闭
145.
21453.
544.
21454.
21.
09361.
04311.4530推迟关闭
131.
81455.
130.
61453.
31.
08691.
03631.3120周围大气压po=
102.1hpa X10由Pi=P+P\/20mvP2=p+P2/20mu得出各自压强实际值，填入上表3一炮根据7=分别求出空气比热容:lg Pi-lg PiPi/式
12.1一/式
19.24—I SS、9/—6__________________________2______________________1/
103.85-/
109.24-.o O//
102.1-//
108.85f=」----------士=133142/
103.74-/
108.85,o o
4102.1—/J
109.13=
1.3171r\—3/
103.75-/
109.13o O二［1021-
4109.36提前关闭时
104.31-/
109.36-.O O二］
102.I
108.69推迟关闭时-/
103.63-/
108.69-,o S1+.+G3921其r平均值为r=—3—~标准差为:
1.3281-
1.33592+
1.3281-
1.33142+
1.3281-
1.31712=
0.003032所以比热容r=彳）土
0.003032=
1.3281±
0.003032六.思考题
1.怎样做才能在几次重复测量中保证Pl的数值大致相同？这样做有何好处？若Pl的数值很不相同，对实验有无影响？答关键是容器绝热效果要好另外每次的程序，完成时间，环境要相同，实验数据大致相同，说明偶然误差小，才有说服力
2.打开活塞02放气时，若提前关闭或滞后关闭活塞，各会给实验带来什么影响？答提前关闭会使测量结果偏大，滞后关闭会使测量结果偏小
3.本实验的误差来源于哪几个方面？最大误差是哪个因素造成的？怎样减少误差？答实验装置漏气、关闭活塞时间的控制多测量几组数据，求平均值。
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