空气绝热指数的测定
- 格式：docx
- 大小：36.33 KB
- 文档页数：2
空气绝热指数测定实验报告
任课教师王荣 姓名：舒小华 学号：061800313
一、实验原理及过程简述
在热力学中，气体的定压比热容Cp 和定容比热容Cv 之比被定义为该气体的绝热指数，并以k 表示，即k=Cp/Cv 。
本实验利用定量气体在绝热膨胀过程和定容加热过程中的变化规律来测定空气绝热指数k 。
该实验过程的P-V 图，如图1所示。
图中AB 为绝热膨胀过程，BC 为定容加热过程。
因为AB 为绝热过程，所以：
BC 为定容过程，所以VB=VC 。
假设状态A 与C 所处的温度相同，对于状态A 、C 可得：
将（2）式两边k 次方得：
比较（1）、（3）两式，可得：
将上式两边取对数，可得：
因此，只要测出A 、B 、C 三个状态下的压力P A 、P B 、P C ，且将其代入（4）式，即可求得空气的绝热指数k 。
现将（4）式进行适当的简化。
设U 型管差压计的封液（水）的重度为n=9.81×103（N/m 3），实验时大气压力则为Pa ≈104（mmH 2O ）。
因此，状态A 的压力可表示为P A =Pa+h A ，状态B 的压力可表示为P B =Pa ，状态C 的压力可表示为P C =Pa+h C 。
将其代入（4）式得：
利用数学知识对（5）式可简化为：
(1)k k A A B B P V P V =C C A A V P V P =k C C k A A V P V P )()(=k
C A B A P P P P )(=B k C A k
A P P =)/ln()/ln(C A
B A P P P P k =)1ln()1ln(ln ln C
a C
A a A C a A a a A a h P h h P h
h p h P p h P k +-++=+++=C A A
C a C A a A h h h h P h h P h k -=
+-=)/()(/
实验过程：
1. 实验前将U型压力计内装入适量的自来水，并保持两液面处于同一水平位置。
2. 实验中，由于对装置的气密性要求较高，因此实验开始时，首先应检查装置的气密性。
若装置漏气请检验连接处排查漏气的原因，再次检查密闭性，最后同时读出h A的值。
4. 右手转动排气阀，在气流流出的声音“啪”消失的同时关上排气阀（此时，恰到好处，实验操作者在实验正式开始前要多练习几次）。
5. 等U型管差压计的读数稳定后，读出h C(大约需5分钟左右的时间)。
6. 重复上述步骤，多做几遍，将实验中采集的数据填在实验数据表格中，并求k值。
二、实验数据及误差分析
原始数据：（有误差的）室温：
21℃
数据整理：
误差分析：
①可能没有等到出水五分钟液面不在变化就读了数
②读数时没有读液面的最低点导致的读数误差
③没有检查装置的气密性，导致的实验并不是在定量的条件下进行的
④其它的读数误差
⑤放气的过程和外界有一定的热交换，并不是完全等温的。
