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空氣絕熱指數(shù)測定裝置實驗指導書

一、實驗目的
1.測定空氣的絕熱指數(shù)及空氣的比定壓熱容及比定容熱容。
2.熟悉以絕熱膨脹、定容加熱基本熱力過程為工作原理的測定絕熱指數(shù)實驗方法。
二、實驗裝置及測試原理
空氣絕熱指數(shù)也叫作氣體的比熱容比,在熱力學過程中是一個重要的參量,很多空氣中的絕熱過程都與比熱容比有關,本裝置就是用于測定比熱容比的。
實驗時利用氣囊往有機玻璃容器內(nèi)充氣,通過U型壓力計測出容器內(nèi)的壓力P1;壓力穩(wěn)定后,突然打開閥門2并迅速關閉,在此過程中,空氣絕熱膨脹,在U型壓力計上顯示出膨脹后容器內(nèi)的空氣壓力P2;然后,持續(xù)一小時左右,使容器中的空氣與實驗環(huán)境的空氣進行熱交換,最后達到熱平衡,即容器中的空氣溫度與環(huán)境溫度相等,此時,U型壓力計顯示出溫度相等后,容器中空氣壓力P3。

三、實驗方法及步驟
1.測試前的準備
(1)將閥門2的錐形塞拔出,抹上一些真空油,以改善閥門的密封性能,抹油后安裝就位,并把螺帽擰緊。
(2)在閥門2開啟的情況下(即容器與大氣相通),用醫(yī)用注射器將蒸餾水注入U型壓力計至一定高度。水柱內(nèi)不能含有氣泡,如有氣泡,要設法排除。
(3)調(diào)整裝置的水平位置,使U型壓力計兩水管中的水柱高在一個水平線。
2.記錄U型壓力計初始讀數(shù)h。(即容器與大氣相通時,壓力計中水柱高度)。
3.關閉閥門口2,把螺帽擰緊。
4.用氣囊往有機玻璃容器內(nèi)緩慢充氣,至一定值時,待壓力穩(wěn)定后,記錄此時的水柱高度差△h1
5.突然打開閥門2,并迅速關閉。空氣絕熱膨脹后,在U型管內(nèi)顯示出膨脹后容器內(nèi)的氣壓,記錄此時的水柱高度差△h2。
6.持續(xù)1~2小時,待容器內(nèi)空氣的溫度與測試現(xiàn)場的大氣溫度一致時,記錄此時的水柱高度差△h3
7.一般要求重復三次試驗,取其結果的平均值作為實驗最終結果。
四、實驗數(shù)據(jù)處理

測試項目
測試次數(shù)
h0
mm
△h1
mm
△h2
mm
△h3
mm
備   注
1          
2          
3          

五、測試結果分析
1.分析影響測試結果的因素。
2.討論測試方法存在的問題。
六、注意事項
1.氣囊有時有漏氣現(xiàn)象,充氣后可以將閥3關閉。
2.在試驗過程中,測試現(xiàn)場的溫度要求基本恒定,不然,很難測出可靠的數(shù)據(jù)。


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