007 實驗報告評分：
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實驗3-5空氣比熱容比的測定
一、實驗目的
1. 用絕熱膨脹法測定空氣的比熱容。
2. 觀察熱力學過程中狀態變化及基本物理規律。
3. 學習氣體壓力感測器和電流型整合溫度感測器的原理及使用方法。
二、實驗原理
測量儀器如圖4-6-1所示。1為進氣活塞c1，2 為放氣活塞c2，3為電流型整合溫度感測器,4為氣體壓力感測器探頭。實驗時先關閉活塞c2，將原處於環境大氣壓強為p0、室溫為t0的空氣經活塞c1送入貯氣瓶b內，這時瓶內空氣壓強增大，溫度公升高。
關閉活塞c1，待瓶內空氣穩定後，瓶內空氣達到狀態ⅰ（），v1為貯氣瓶容積。
然後突然開啟閥門c2，使瓶內空氣與周圍大氣相通，到達狀態ⅱ（後，迅速關閉活塞c2。由於放氣過程很短，可認為氣體經歷了乙個絕熱膨脹過程，瓶內氣體壓強減小，溫度降低。絕熱膨脹過程應滿足下述方程
3-5-2）
在關閉活塞c2之後，貯氣瓶內氣體溫度將公升高，當公升到溫度t0時，原氣體的狀態為ⅰ（）改變為狀態ⅲ（），兩個狀態應滿足如下關係：
3-5-3）
由（3-5-2）式和（3-5-3）式，可得
3-5-4）
利用（3-5-4）式可以通過測量p0、p1和p2值，求得空氣的比熱容比值。
實驗原理圖1實驗圖2
三、實驗儀器
ncd-i型空氣比熱容比測量儀由如下幾個部分組成：貯氣瓶（由玻璃瓶、進氣活塞、橡皮塞組成）、兩隻感測器（擴散矽壓力感測器和電流型整合溫度感測器ad590各乙隻）、測空氣壓強的三位半數字電壓表、測空氣溫度的四位半數字電壓表。測空氣壓強的數字電壓表用於測量超過環境氣壓的那部分壓強，測量範圍0~10000pa，靈敏度為20mv/kpa（表示1000pa的壓強變化將產生20mv的電壓變化，或者50pa/mv，單位電壓變化對應50pa的壓強變化）。
實驗時，貯氣瓶內空氣壓強變化範圍為6000pa。
圖4-6-1實驗裝置中，溫度感測器3是新型半導體溫度感測器，其測量靈敏度高，線性好，測溫範圍為-50~150℃，接6v直流電源後組成乙個穩流源。它的測溫靈敏度單位為1μa/℃，若串接5kω電阻後，可產生5mv/℃的訊號電壓，接0~2v量程四位半數字電壓表，可檢測到最小0.02℃溫度變化。
氣體壓力感測器探頭4由同軸電纜線輸出訊號，與儀器內的放大器及三位半數字電壓表相接。當待測氣體壓強為環境大氣壓p0時，數字電壓表顯示為0，當待測氣體壓強為p0+10000pa時，數字電壓表顯示為200mv，儀器測量氣體壓強靈敏度為20mv/ 1000pa。
四、實驗步驟
1. 按圖4-6-2接好儀器的電路，注意ad590的正負極不要接錯。用forton式氣壓計測定大氣壓強p0，用水銀溫度計測量環境溫度。
開啟電源，將電子儀器部分預熱20分鐘，然後用調零電位器調節零點，把三位半數字電壓表示值調到0。
2. 將活塞c2關閉，活塞c1開啟，用打氣球把空氣穩定地徐徐進入貯氣瓶b內，用壓力感測器和ad590溫度感測器測量空氣的壓強和溫度，記錄瓶內壓強均勻穩定時壓強p1和溫度t0（室溫為t0）（p1取值範圍控制在130mv~150mv之間。由於儀器只顯示大於大氣壓強的部分，實際計算時式（3-5-4）中的壓強p1應加上周圍大氣壓強值）。
3. 突然開啟活塞c2，當貯氣瓶的空氣壓強降低至環境大氣壓強p0時（這時放氣聲消失），迅速關閉活塞c2．
4. 當貯氣瓶內空氣的溫度上公升至室溫t0時，記下貯氣瓶內氣體的壓強p2（由於儀器只顯示大於大氣壓強的部分，實際計算時式（3-5-4）中的壓強p2應加上周圍大氣壓強值）。
5. 用公式（3-5-4）進行計算，求得空氣比熱容比值。
5．實驗資料及其處理
周圍大氣壓po=102.1hpa x10
由 ：得出各自壓強實際值，填入上表。
根據分別求出：空氣比熱容：
提前關閉時：
推遲關閉時：
其r平均值為r=
標準差為：
所以比熱容=1.32810.003032
六．思考題
1.怎樣做才能在幾次重複測量中保證的數值大致相同？這樣做有何好處？若的數值很不相同，對實驗有無影響？
答：關鍵是容器絕熱效果要好。另外每次的程式，完成時間，環境要相同，實驗資料大致相同，說明偶然誤差小，才有說服力。
2.開啟活塞放氣時，若提前關閉或滯後關閉活塞，各會給實驗帶來什麼影響？
答：提前關閉會使測量結果偏大，滯後關閉會使測量結果偏小。
3.本實驗的誤差**於哪幾個方面？最大誤差是哪個因素造成的？怎樣減少誤差？
答：實驗裝置漏氣、關閉活塞時間的控制。多測量幾組資料，求平均值。
空氣比熱容比的測量實驗報告
一 實驗名稱 空氣比熱容比的測量 二 實驗目的 測量室溫下的空氣比熱容比 學習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。三 實驗器材 儲氣瓶一套 包括玻璃瓶 活塞兩隻 橡皮塞 打氣球 兩隻感測器 擴散矽壓力感測器和電流型整合溫度感測器ad590各乙隻 測空氣壓強的三位半...
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