1、成绩评 定教师签 名*学 院 物 理 系 大 学 物 理学生实验报告实验项目：空气比热容比测定实验实验地点： 班 级： 姓 名： 座 号： 实验时间： 2012 年 3 月 22 日物理系编制2实验预习部分 一、实验目的： 用绝热膨胀法测定空气的比热容比 。 观察热力学过程中状态变化及基本物理规律。 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、实验仪器设备：贮气瓶，温度计，空气比热容比测定仪。三、实验原理：气体由于受热过程不同，有不同的比热容。对应于气体受热的等容及等压过程，气体的比热容有定容比热容 VC和定压比热容 pC。定容比热容是将 kg1气体在保持体积不变的情况下加热
2、，当其温度升高 C1时所需的热量；而定压比热容则是将 kg1气体在保持压强不变的情况下加热，当其温度升高 C1时所需的热量。显然，后者由于要对外作功而大于前者，即 Vp。气体的比热容比 定义为定压比热容 p和定容比热容 VC之比(4-4-1)是一个重要的物理量，经常出现在热力学方程中。1-进气活塞；2-放气活塞；3-AD590；4-气体压力传感器；5-704 胶粘剂图 4-4-1 实验装置简图数字电压表Vp3实验预习部分 四、实验步骤：（1）用气压计测量大气压强 0p 设为（ Pa） ； 510248.（2）开启电源，将电子仪器部分预热 10 分钟，然后用调零电位器调节零点；（3）关闭放气活塞
3、 2，打开进气活塞 1，用充气球向瓶内打气，使瓶内压强升高（即数字电压表显示值升高 120140mv 左右，关闭进气活塞 1。待瓶中气压强稳定时，瓶内气体状态为。记下 ；1P(4) 迅速打开放气活塞 2，使瓶内气体与大气相通，由于瓶内气压高于大气压，瓶内部分气体将突然喷出，发出“嗤”的声音。当瓶内压强降至 0p时(“嗤”声刚结束)，立刻关闭放气活塞 2，此时瓶内气体状态为。（5）当瓶内压强稳定后，此时瓶内气体状态为。记下 。2P每次测出一阻压强值 0p、 、 ，利用公式1P2(4-4-2)(4-4-3)计算 1p、 2； 再用以下公式(4-4-4) 计算空气比热容比 。重复 4 次，计算 的平
4、均值。教师签名：210210/lnlnln ppp50112P5021P4实验及数据处理部分 五、实验数据记录：测量数据填入下表。27 1.024810 5 Pa测量值(mV)状态 状态测量次数1 123.7 26.82 128.7 29.73 129.2 29.14 127.4 28.4六、实验数据处理：计算值P(Pa)测量次数1 108665 103820 1.2852 108915 103965 1.3093 108940 103935 1.3004 108850 103900 1.296均值 108892.5 103905 1.2980t 0p 2P1P1P2P5实验及数据处理部分 七
5、、实验结论与分析及思考题解答1、对实验进行总结，写出结论：通过实验测定计算的值为 1.298，与理论值 1.402 误差甚大 实验用的是实际气体而非理想气体，用理想气体的状态方程来推导实际气体的空气比热容比的计算公式，其结果必然存在理论近似误差。 实验步骤（4） 中很难准确判断放气过程是否结束，提前或推迟关闭放气阀的时间都将影响实验结果。 瓶内气体会通过容器壁与外界进行热交换，此过程并非真正的绝热过程，外界温度会影响实验结果。 压力传感器、温度传感器及数字电压表本身灵敏度对测量结果的影响。计算过程取近似值存在误差。实验收获体会：做此实验对每一实验步骤都要悉心了解，对各步骤都要灵活操作。因为所使用的是玻璃仪器，所以要小心不要打破。在进行实验时要耐心等待瓶中气压稳定方可读数。此实验对各方面的要求都很高。通过实验了解了空气比热容比的定义，掌握了一些实验仪器的用法。2、思考题解答：1本实验研究的热力学系统是指哪一部分气体？答：本实验是以贮气瓶内的空气作为研究的热力学系统。2如果用抽气的方法测量 是否可行？式(4-4-4)是否适用？4
