空气比热容比1
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空气比热容比的测量 实验报告
November 15, 2020
1 实实实验验验目目目的的的
1. 学习测定空气比热容比的一种方法
2. 观察和分析热力学系统的状态和过程特征，掌握实现等值过程的方法。
3. 了解压力传感器和电流型集成温度传感器的工作原理并掌握其使用方法。
2 实实实验验验原原原理理理
2.1 测测测量量量比比比热热热容容容比比比的的的原原原理理理
理想气体在准静态绝热过程中满足绝热方程：P V
γ
= Const。其中γ =
C
p
C
V
为气体的比热容比（也称为绝
热指数）。
本实验用如下装置通过测量三个状态来求解γ。
Figure 1: 实验装置简图
1. 打开放气阀A，储气瓶与大气联通，再关闭A。此时，瓶内气体与周围空气同温同压。
2. 打开充气 阀B ，向瓶内充气 ，使瓶内压强增大1000-2000Pa，然后关闭B。之后等待内部气体与外界达到
温度平衡。于是得到状态I(p
1
, V
1
, T
0
)。
3. 迅速打开放气阀A。当瓶内要强降至p
0
时，立刻关闭A。由于过程较快 ，可将其视为绝热膨胀。于是得
到状态II(p
0
, V
2
, T
1
)。
4. 之后，瓶内气体缓慢从外界吸热，直至达到室温T
0
，压强也随之增大。令V
2
表示贮气瓶体积，V
1
为保留
在瓶中的这部分气体在状态I中的体积。于是得到稳定后的气体状态III(P
2
, V
2
, T
0
)。（II至III可视为
等容吸热。）
综上，由整个过程：I(p
1
, V
1
, T
0
) → （绝热膨胀） II(p
0
, V
2
, T
1
) → （等容吸热） III(p
2
, V
2
, T
0
)，可以
列出方程：
p
1
V
γ
1
= p
0
V
γ
2
(1)
1
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