测定空气的比热容比精选文档.ppt
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1、测定空气的比热容比本讲稿第一页,共十一页目的要求目的要求n学学习习测测定定空空气气定定压压比比热热容容与与定定容容比比热热容容之之比的一种方法;比的一种方法;n实地考察热力学系统状态变化过程的特征。实地考察热力学系统状态变化过程的特征。n学学习习用用传传感感器器精精确确测测定定气气体体压压强强和和温温度度的的原理与方法。原理与方法。本讲稿第二页,共十一页比热容比比热容比同种物质可以有不同的比热容:当压力恒定时可得物质的定压比热容 ,体积一定时可得物质的定容比热容 ,它们为主比热容。当然,及 是温度的函数,但当实际过程所涉及的温度范围不大时,二者可视为常数。对于理想气体,二者之间满足如下关系:式
2、中R表气体普适常数;表气体的摩尔质量。由上式可以得出一个热力学中的重要物理量:(28.1)其中,称为气体的主比热容之比(简称比热容比比热容比)。它在绝热或近于绝热的过程中有许多应用。例如:气体的突然膨胀或压缩以及声音在气体中的传播都与该比值有关。本讲稿第三页,共十一页原理原理 以比大气压 稍高的压力 ,向玻璃容器压入适量空气,并以与外部环境温度 相等之时单位质量的气体体积(称为比体积或比容)作为 ,用图28-1中的 表示这一状态。而后,急速打开放气活塞“B”,亦即使其绝热膨胀,降至大气压强 ,并以状态 表出。由于是绝热膨胀,;所以,若再迅速关闭活塞“B”、并放置一段时间,系统则将从外界吸收热量
3、,且温度重新升高至 ;因为吸热过程中体积 不变,所以,压力将随之增加为 ,即系统又变至状态()。本讲稿第四页,共十一页因状态的变化是绝热的,故满足泊松公式:(28.2)而状态与是等温的(图中由虚线表出),所以,玻意耳定律成立,即:(28.3)由式(28.2)及(28.3)消去,并求解得:(28.4)可见,只要测得压强及,就可求出。如以和分别表示对应及与的压力差,则有:(28.5)现将式(28.5)代入式(28.4),并考虑到 ,则:(28.6)可见,只要测得及,即可通过式(28.6)求出空气的比热容比。本讲稿第五页,共十一页仪器用品 nFD-NCD空气比热容比测定仪,6V直流电源,5k标准电阻
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