2、熱容CP與定體熱容CV的比值，即氣體的比熱容比，也稱為氣體的絕熱系數。 2氣體的定壓熱容CP和定容熱容CV是多少？ 氣體的比熱容有兩種：定壓熱容CP和定容熱容CV。 定壓熱容CP是在壓力恒定的情況下，1kg氣體溫度升高（或降低）1時吸收（或放出）的熱量。 定容熱容CV是1kg氣體在保持體積不變的情況下，溫度升高（或降低）1時吸收（或放出）的熱量。 3如何確定氣體的比熱容比？如圖1所示，首先關閉活塞C2，將環境大氣壓P0、室溫t0的空氣快速從活塞C1送入儲氣瓶B。瓶內空氣達到狀態（P1，t1，V1）。 由于快速充氣時，瓶內的空氣壓縮得非常快，可以近似認為是絕對的。
3、熱壓縮過程，這個過程使瓶內氣壓和溫度升高，所以P1>P0，t1>t0。 關閉活塞 C1。 瓶內空氣穩定后，達到狀態（P1比熱容教案，t0，V1）。 V1為儲氣瓶的容積。 系統從狀態到狀態的過程是一個等容放熱過程，其溫度從t1下降到t0。 將壓力從P1降低到P1，如圖2所示。突然打開活塞C2，使瓶內空氣與大氣相通。 系統達到狀態（P0，t1，V2）后，迅速關閉活塞C2。 由于放氣過程很短，從狀態到狀態的轉變可以認為是一個絕熱膨脹過程，P1<P0，t0<t1，這個絕熱過程應滿足方程，即關閉活塞C2后，氣體溫度在狀態（P0，t1，V2）將增加。 當。。。的時候
4. 當達到溫度t0時，系統切換到狀態（P2，t0，V2）。 從狀態到狀態的過程是等容吸熱過程。 溫度從t1上升到t0，導致壓力從P0上升到P2。 氣體系統從狀態（P1，t0，V1）到狀態（P2，t0，V2）的變化是等溫膨脹過程，應滿足該過程。 由此，可以獲得空氣的比熱容比g。 值為： 4.空氣比熱容比測量儀 壓力傳感器是如何測量壓力的？ 擴散硅壓力傳感器與儀表放大器相連，配有三位半數字電壓表，顯示待測氣體壓力。 當待測氣體壓力為環境大氣壓P0時，數字電壓表為0，因此使用前需要調零； 當被測氣體壓力P=P0+10.00 kPa時，數字電壓表為P'=
5. 200mV，故待測氣體壓力為。 該公式的意思是讀數相當于1.000×105 Pa。儀器的氣壓靈敏度為20mV/kPa，測量精度為5Pa。 5. 在實驗中，我們指的是熱力學系統中氣體的哪一部分？ 熱力學系統所指的氣體是處于(P1，t0，V1)狀態的氣體。 2、注意事項：氣體系統打開活塞C2處于放氣狀態。 當聽到放氣聲時，活塞C2應迅速關閉。 過早或過晚關閉活塞C2都會影響實驗要求并引入誤差。 由于數字電壓表有遲滯顯示，關閉活塞C2聽聲音比看電壓表更可靠。 第三課后思考題： 1 當空氣達到狀態（P1，T0，V1）時，如果是發現儀器的顯示數字P1'持續減少
6、沒有穩定的數字。 問題是什么？ 2 實驗步驟3：打開活塞C2放氣，關閉C2直至放氣完成。 為什么要聽聲音？ 3實驗中，系統在哪一步運行時經歷了絕熱過程？ 是絕熱壓縮還是絕熱膨脹？ 應該滿足什么關系？ 4、系統從狀態（P1，t0，V1）轉變為狀態（P2，t0，V2）的熱力學過程是怎樣的，滿足什么關系？ 5 請分析實驗操作的每一步。 系統經歷了怎樣的熱力學過程？ 請在PV圖上定性地畫出每個過程。 四川大學物理實驗教學計劃【理、工、醫】 實驗名稱 空氣比熱容比的測定 實驗目的和要求 （1）用絕熱膨脹法測定空氣比熱容比。 (2)觀察熱力學過程中的狀態變化和基本物理規律。 (3)學習氣壓傳感器與電流型集成
7、溫度傳感器的原理及使用。 根據實驗原理，原來在環境壓力P0和室溫T0下的空氣狀態稱為狀態0（P0，T0）。 關閉放氣閥，打開充氣閥，用充氣球將環境壓力P0、室溫T0的空氣通過充氣閥壓入儲氣瓶。 此時瓶內氣壓增大，溫度升高。 當抽速很快時，這個過程可以近似認為是絕熱壓縮過程。 關閉充氣閥，當氣壓穩定后，達到狀態I（P1，T1）。 隨后，瓶內氣體通過容器壁與外界進行熱交換，使溫度逐漸降低，最終達到穩定狀態II（P2，T0）。 這是一個等容放熱過程。 快速打開排氣閥，使瓶內空氣與外界大氣相通。 當壓力下降到P0時（此時壓力顯示為0.0mV），立即關閉放氣閥。由于放氣時間很短，這個過程可以近似認為是
8.絕熱膨脹過程。 瓶內的氣壓和溫度降低。 當氣壓穩定后，瓶內空氣達到狀態III（P0，T2）。 隨后，瓶內空氣通過容器壁與外界進行熱交換，使溫度逐漸升至T0，最后達到狀態IV（P3，T0）。 這是等容吸熱過程。 整個過程可表示為 0 (P0, T0) 絕熱壓縮 I (P1, T1) 等容放熱 II (P2, T0) 絕熱膨脹 III (P0, T2) 等容吸熱 IV (P3, T0) 其中，過程比熱容教案，對測量沒有直接影響。 這兩個過程的目的是獲得壓縮空氣，同時可以觀察氣體在絕熱壓縮過程和等容放熱過程中的狀態變化。 有兩個過程對測量結果有直接影響。該過程是絕熱膨脹過程，滿足理想氣體絕熱方程（1）。 該過程為等容吸熱過程，滿足理想氣體絕熱方程（1）。
9. 氣態議程 (2) 將式(2)代入式(1)，可得 (3) 兩邊取對數，可得 (4) 用相對壓力變化來表示 且當，則有，何時，有。 此時，式(4)可簡化為(5)。 根據式（5），只要測出 和 ，即可計算出空氣的比熱容比。 實驗內容及總結 (1) 按圖1所示連接電路，接線時請注意AD590是PN結器件。 正負極不要接錯（紅線為E極，黑線為負極）。 取電阻盒的阻值，單路直流穩壓電源的輸出電壓為V。打開電源，讓儀器預熱20分鐘，打開放氣閥，關閉充氣閥，然后使用調零電位器將三位半電壓表讀數調為零。 (2)關閉放氣閥，打開充氣閥，用充氣球將原本處于環境大氣壓和室溫的空氣通過充氣閥壓入儲氣瓶。 等到瓶內氣壓達到
10、當接近160.0mV時，關閉充氣閥。 觀察此過程中瓶內氣體壓力和溫度的變化，當兩者達到穩定時記錄壓力和溫度。 (3)等待一段時間。 當瓶內空氣溫度下降時，記錄氣壓。 (4)快速打開放氣閥。 當儲氣瓶內空氣壓力降至環境大氣壓時（放氣聲音消失時），迅速關閉放氣閥。 觀察此過程中儲氣瓶內氣體壓力和溫度的變化，記錄穩定溫度。 (5)等待一段時間。 當瓶內空氣溫度升至放氣前溫度時，記錄氣壓。 (6) 重復步驟25。重復時，充氣壓力分別接近30.0mV、70.0mV、100.0mV、130.0mV，無需記錄氣溫變化。 實驗要點與難點實驗結果的好壞與通縮過程密切相關。 通縮越多，r值越小，反之，r值越大。 由于實驗過程中（尤其是早上實驗）室溫普遍升高，所以不能嚴格按照書上的步驟進行實驗。 思考問題（1）有影響，因為公式（5）是從絕熱過程推導出來的。 如果不滿足絕熱條件，則不能用該公式進行計算。 實際運行中，讀取總和時氣體溫度不會歸零，因為讀數與讀數之間的溫差很小（0.20.4k），因此讀數與代入式（5）之間存在計算誤差也很小。 (2) 以瓶內殘留空氣為工質，其PV圖如左圖。 PI III 0 III V 參考文獻 大學物理實驗 四川大學出版社 物理量測量科學出版社 大學物理實驗 清華大學出版社 大學物理實驗圖片 國防工業出版社 熱學高等教育出版社
