2、热容CP与定体热容CV的比值，即气体的比热容比，也称为气体的绝热系数。 2气体的定压热容CP和定容热容CV是多少？ 气体的比热容有两种：定压热容CP和定容热容CV。 定压热容CP是在压力恒定的情况下，1kg气体温度升高（或降低）1时吸收（或放出）的热量。 定容热容CV是1kg气体在保持体积不变的情况下，温度升高（或降低）1时吸收（或放出）的热量。 3如何确定气体的比热容比？如图1所示，首先关闭活塞C2，将环境大气压P0、室温t0的空气快速从活塞C1送入储气瓶B。瓶内空气达到状态（P1，t1，V1）。 由于快速充气时，瓶内的空气压缩得非常快，可以近似认为是绝对的。
3、热压缩过程，这个过程使瓶内气压和温度升高，所以P1>P0，t1>t0。 关闭活塞 C1。 瓶内空气稳定后，达到状态（P1比热容教案，t0，V1）。 V1为储气瓶的容积。 系统从状态到状态的过程是一个等容放热过程，其温度从t1下降到t0。 将压力从P1降低到P1，如图2所示。突然打开活塞C2，使瓶内空气与大气相通。 系统达到状态（P0，t1，V2）后，迅速关闭活塞C2。 由于放气过程很短，从状态到状态的转变可以认为是一个绝热膨胀过程，P1<P0，t0<t1，这个绝热过程应满足方程，即关闭活塞C2后，气体温度在状态（P0，t1，V2）将增加。 当。。。的时候
4. 当达到温度t0时，系统切换到状态（P2，t0，V2）。 从状态到状态的过程是等容吸热过程。 温度从t1上升到t0，导致压力从P0上升到P2。 气体系统从状态（P1，t0，V1）到状态（P2，t0，V2）的变化是等温膨胀过程，应满足该过程。 由此，可以获得空气的比热容比g。 值为： 4.空气比热容比测量仪 压力传感器是如何测量压力的？ 扩散硅压力传感器与仪表放大器相连，配有三位半数字电压表，显示待测气体压力。 当待测气体压力为环境大气压P0时，数字电压表为0，因此使用前需要调零； 当被测气体压力P=P0+10.00 kPa时，数字电压表为P'=
5. 200mV，故待测气体压力为。 该公式的意思是读数相当于1.000×105 Pa。仪器的气压灵敏度为20mV/kPa，测量精度为5Pa。 5. 在实验中，我们指的是热力学系统中气体的哪一部分？ 热力学系统所指的气体是处于(P1，t0，V1)状态的气体。 2、注意事项：气体系统打开活塞C2处于放气状态。 当听到放气声时，活塞C2应迅速关闭。 过早或过晚关闭活塞C2都会影响实验要求并引入误差。 由于数字电压表有迟滞显示，关闭活塞C2听声音比看电压表更可靠。 第三课后思考题： 1 当空气达到状态（P1，T0，V1）时，如果是发现仪器的显示数字P1'持续减少
6、没有稳定的数字。 问题是什么？ 2 实验步骤3：打开活塞C2放气，关闭C2直至放气完成。 为什么要听声音？ 3实验中，系统在哪一步运行时经历了绝热过程？ 是绝热压缩还是绝热膨胀？ 应该满足什么关系？ 4、系统从状态（P1，t0，V1）转变为状态（P2，t0，V2）的热力学过程是怎样的，满足什么关系？ 5 请分析实验操作的每一步。 系统经历了怎样的热力学过程？ 请在PV图上定性地画出每个过程。 四川大学物理实验教学计划【理、工、医】 实验名称 空气比热容比的测定 实验目的和要求 （1）用绝热膨胀法测定空气比热容比。 (2)观察热力学过程中的状态变化和基本物理规律。 (3)学习气压传感器与电流型集成
7、温度传感器的原理及使用。 根据实验原理，原来在环境压力P0和室温T0下的空气状态称为状态0（P0，T0）。 关闭放气阀，打开充气阀，用充气球将环境压力P0、室温T0的空气通过充气阀压入储气瓶。 此时瓶内气压增大，温度升高。 当抽速很快时，这个过程可以近似认为是绝热压缩过程。 关闭充气阀，当气压稳定后，达到状态I（P1，T1）。 随后，瓶内气体通过容器壁与外界进行热交换，使温度逐渐降低，最终达到稳定状态II（P2，T0）。 这是一个等容放热过程。 快速打开排气阀，使瓶内空气与外界大气相通。 当压力下降到P0时（此时压力显示为0.0mV），立即关闭放气阀。由于放气时间很短，这个过程可以近似认为是
8.绝热膨胀过程。 瓶内的气压和温度降低。 当气压稳定后，瓶内空气达到状态III（P0，T2）。 随后，瓶内空气通过容器壁与外界进行热交换，使温度逐渐升至T0，最后达到状态IV（P3，T0）。 这是等容吸热过程。 整个过程可表示为 0 (P0, T0) 绝热压缩 I (P1, T1) 等容放热 II (P2, T0) 绝热膨胀 III (P0, T2) 等容吸热 IV (P3, T0) 其中，过程比热容教案，对测量没有直接影响。 这两个过程的目的是获得压缩空气，同时可以观察气体在绝热压缩过程和等容放热过程中的状态变化。 有两个过程对测量结果有直接影响。该过程是绝热膨胀过程，满足理想气体绝热方程（1）。 该过程为等容吸热过程，满足理想气体绝热方程（1）。
9. 气态议程 (2) 将式(2)代入式(1)，可得 (3) 两边取对数，可得 (4) 用相对压力变化来表示 且当，则有，何时，有。 此时，式(4)可简化为(5)。 根据式（5），只要测出 和 ，即可计算出空气的比热容比。 实验内容及总结 (1) 按图1所示连接电路，接线时请注意AD590是PN结器件。 正负极不要接错（红线为E极，黑线为负极）。 取电阻盒的阻值，单路直流稳压电源的输出电压为V。打开电源，让仪器预热20分钟，打开放气阀，关闭充气阀，然后使用调零电位器将三位半电压表读数调为零。 (2)关闭放气阀，打开充气阀，用充气球将原本处于环境大气压和室温的空气通过充气阀压入储气瓶。 等到瓶内气压达到
10、当接近160.0mV时，关闭充气阀。 观察此过程中瓶内气体压力和温度的变化，当两者达到稳定时记录压力和温度。 (3)等待一段时间。 当瓶内空气温度下降时，记录气压。 (4)快速打开放气阀。 当储气瓶内空气压力降至环境大气压时（放气声音消失时），迅速关闭放气阀。 观察此过程中储气瓶内气体压力和温度的变化，记录稳定温度。 (5)等待一段时间。 当瓶内空气温度升至放气前温度时，记录气压。 (6) 重复步骤25。重复时，充气压力分别接近30.0mV、70.0mV、100.0mV、130.0mV，无需记录气温变化。 实验要点与难点实验结果的好坏与通缩过程密切相关。 通缩越多，r值越小，反之，r值越大。 由于实验过程中（尤其是早上实验）室温普遍升高，所以不能严格按照书上的步骤进行实验。 思考问题（1）有影响，因为公式（5）是从绝热过程推导出来的。 如果不满足绝热条件，则不能用该公式进行计算。 实际运行中，读取总和时气体温度不会归零，因为读数与读数之间的温差很小（0.20.4k），因此读数与代入式（5）之间存在计算误差也很小。 (2) 以瓶内残留空气为工质，其PV图如左图。 PI III 0 III V 参考文献 大学物理实验 四川大学出版社 物理量测量科学出版社 大学物理实验 清华大学出版社 大学物理实验图片 国防工业出版社 热学高等教育出版社
