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據處理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變化及基本物理規律 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 4.四位半數字電壓表面板（對應溫度） 5.三位半數字電壓表面板（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境大氣壓的壓強差值。當待測氣體壓強為P0+10.00KPa時，數字電壓表顯示為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）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，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I和狀態III的溫度均為T0，由氣體狀態方程得 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。 返回III是絕熱過程，由絕熱過程方程得 狀態I和狀態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字電壓表指示值調

6、到“0”，并記錄此時四位半數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,發出“嗤”的聲音。當瓶內空氣壓強降至環境大氣壓強 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，狀態變為II。當瓶內空氣的溫度上升至溫度T時，且壓強穩定后，記下（ ， ）此時瓶內氣體近似為狀態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據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返回數據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 I狀態IIIP/ 105Pa返回數據記錄表測