空气绝热指数的测量参考资料

1、空气绝热指数的测量芈袃【教学目的】蒃 1. 学习用新型扩散硅压力传感器测空气的压强，用电流型集成温度传感器测空气的温度变化，从而测定空气的绝热指数；莀 2.观察热力学现象，掌握测量空气绝热指数的一种方法。肇3 .了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法及特性。袅【教学重点】薁准确测出空气的压强和温度变化，得出空气的绝热指数。螀【教学难点】蝿理解并掌握压力传感器和电流型集成温度传感器测定空气的绝热指数的原理及方法。羆【课程讲授】羄提问： 1.气体的绝热指数是如何定义的？腿2本实验是如何测定空气的绝热指数的?螃一、实验原理肂设有一个带有两个活塞的容器，如图1所示：其中活塞0接充气球，活塞C2

2、与环境大气相通（大气压强为F0，室温为To）。若打开活塞0i（活塞02关闭），用充气球将空气缓缓压入 容器中，此时容器内气体压强增大，温度稍有升高，待气体温度下降至室温T。，且压强稳定时，其压强为 p，体积为V1.然后，关闭活塞Ci,并突然将活塞 O打开，气体迅速喷出， 待容器内空气回复到环境压强 F0时，将活塞02急速关闭这时，原容器内空气的体积变 V2 （包括放出一部分气体），温度降为T1.容器内空气压强变化和温度变化都极快，以至于空气 与容器壁之间来不及传递热量，此过程可看做绝热过程，因此满足虿 piVi = P0V2(1)羆式中，丫为气体绝热指数活塞C2关闭后，容器内空气温度回升当回升

3、到放气前初态温度To时，其压强为F2，因此，放气前图1（a）至放气后气体温度回升到室温图1（c）这一过()(b)膀图1实验过程图肇程可视为等温过程，由理想气体状态方程得p1V1 = P2V2祎由公式(1)和公式解得_ ig Pi - ig Poig Pi - ig P2螁玻璃容器、打气球、导线等。芇图2空气绝热指数测定仪螅三、实验步骤肃1.按图7-2接好仪器的电路，集成温度传感器的正负极请勿接错 .R取5kQ .用福廷式气 压计测定大气压强 P0，用水银温度计测环境室温 0 o.开启电源，让电子仪器部分预热 20min , 然后用调零电位器调节零点，把用于测量空气压强的三位半数字电压表指示值调

4、到0(活塞C2已开启.)薀2.把活塞C2关闭，活塞 C打开，用充气球把空气稳定地徐徐压入贮气瓶内，然后关闭活塞G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P和温度值To.羇3.突然打开活塞 G,当贮气瓶内空气压强降低至环境大气压强F0时（这时放气声消失），迅速关闭活塞C2,这时瓶内气体温度降至 T1.螆4.当贮气瓶内空气的温度上升至温度T0时，记下贮气瓶内气体压强P2.膂5.把测得的瓶内压强值 R、F2和F0 （以mV为单位）换算成kPa或Pa,并代入公式 ， 求得空气的绝热指数 丫，重复四次求平均值.蚇四、数据记录和数据处理薄次葿1蒈2蚅34Po

5、 (mv)P (mv)B (mv)薄B 0 =To = ig Pi Tg Po ig Pi Tg P2五、思考题i.本实验中测量温度为什么要用集成温度传感器？它有什么优点？可否用水银温度计来代替?2.本实验必做部分3中，为何放气声消失时，必须迅速关闭活塞C2?如果关闭较晚，会 有什么结果 ?以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途to员bkogA.nrogeHKO TOpMenob3ymrnflCH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 员 B30BaTb