測定空氣的比熱容

在測定空氣的比熱容比的實驗中，實驗測定的物理量是（）

A.Cv

B.Cp

C.Cv/Cp

D.Cp/Cv

答案是：

D

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怎樣測量空氣比熱容

在進行空氣比熱容實驗時，等待穩定氣壓的次數可能因實驗設備和方法而異。

通常，在進行空氣比熱容實驗時，需要在測量温度和壓力時等待氣體進入穩定狀態。這通常需要幾分鐘的時間，並且可能需要多次測量才能獲得準確的結果。

為了確保測量結果的準確性，在進行空氣比熱容實驗時，應該遵循下列建議：

使用高質量的實驗設備，確保測量準確性。

在進行測量之前，先等待足夠長的時間，使氣體進入穩定狀態。

在進行測量時，多次測量並記錄結果，然後計算平均值。這可以幫助消除測量誤差。

總的來説，空氣比熱容實驗是一個精確度較高的實驗，在進行實驗時應認真遵循實驗步驟，確保測量結果的準確性。

空氣比熱容比的測定

空氣比熱容比的測定【實驗目的】 1. 學習用絕熱膨脹法測定空氣的比熱容比；2. 觀測熱力學過程中狀態變化及基本物理規律。 【實驗儀器】 VJ-NCD-Ⅲ空氣比熱容比綜合實驗儀、實驗裝置、數字温度計實驗模板、萬向光電門、VJ-HMJ-I數字毫秒計【實驗原理】1、 數字式温度計設計圖1⑴成温度傳感器將温敏晶體管與相應的輔助電路集成在同一芯片上，它能直接給出正比於絕對温度的理想線性輸出，一般用於-50℃—+150℃之間温度測量，温敏晶體管是利用管子的集電極電流恆定時，晶體管的基極——發射極電壓與温度成線性關係。為克服温敏晶體管生產是基極電壓的離散性，均採用了特殊的差分電路。集成温度傳感器有電壓型和電流型二種，電流輸出型集成温度傳感器，在一定温度下，它相當於一個恆流源。因此它具有不宜受接觸電阻、引線電阻、電壓噪聲的干擾。具有很好的線性特性。⑵AD590的工作電源範圍+4V—+30V，在終端使用一隻取樣電阻（一般為10K），即可實現電流到電壓的轉換。測量精度比電壓型的高，其靈敏度為1微安/伏。⑶如果AD590集成温度傳感器的靈敏度不是嚴格的1.000微安/℃，而是略有差異，可改變取樣電阻的阻值，使數字式温度計的測量誤差減少。⑷絕對温度跟攝氏温標的轉換：T（K）=273.2+t（℃）。2.絕熱膨脹法測定空氣的熱容比：若以比大氣壓P0稍高的壓力P1向容器內壓入適量的空氣，並以與外部環境温度T1相等之單位質量的氣體體積（稱為比體積或比容）作為V1，如下圖中的I（P1，V1，T1）表示這一狀態。然後急速打開閥門，即令其絕熱膨脹，降至大氣壓力P0，並以II（P2，V2，T2）表示該狀態。由於是絕熱膨脹，T2〈T1，所以，若再迅速關閉閥門並放置一段時間，則系統將從外界吸收熱量且温度升高至T1；因為吸熱過程中體積（比容）V2不變，所以，壓力將隨之增加為P3；即系統又變至狀態III（P3，V3，T3）。因此態I至狀態II的變化是絕熱的，圖2故滿足泊松公式： (1)而狀態III與狀態I是等温的，所以，玻意耳定律成立，即： （2）由⑴及⑵式消去V1、V2可解得： （3） 可見，只要測得測量，，的值可測量出空氣的比熱容如果用⊿，⊿分別表示，與大氣壓強的差值時，則有： =+⊿；=+⊿ （4）將⑷式代入⑶式，並考慮到〉〉⊿，〉〉⊿，則：及 所以： ⑸同樣，只要用壓力計測得實驗過程中，時與的壓力差⊿，⊿，即可通過 ⑸式求出比熱容比。【實驗內容與步驟】 絕熱膨脹法測定空氣的比熱容比1. 用電纜線和導線連好實驗裝置、數字温度計實驗模板和儀器面板。2. 調節數字温度計實驗模板上的取樣電阻，室温由0.1℃的温度計測得（實驗室提供）；3. 調節使IC2輸出為室温t（℃）4. 打開出氣閥；調節儀器“調零鈕”使壓強差值為零；5. 關閉出氣閥，擠壓打氣球，向容器內壓入適量的空氣（壓強差值不應超過15kPa）,壓強為P1，觀察温度 、壓強差的變化，記錄此狀態 I（P1，V1，T1）的⊿ 、T1的值。6. 打開出氣閥，即令其絕熱膨脹，降至大氣壓強，變為狀態II（P2，V2，T2），由於是絕熱膨脹，，再迅速關閉閥門並放置一段時間，則系統温度將升至，壓強將隨之增加為，其狀態為III（P3，V3，T3），記錄此狀態時⊿ 、T1值。注：打開出氣閥放氣時，當聽到放氣聲將結束時應迅速關閉出氣閥，7. 根據⑸式，即可求出空氣的比熱容比8. 重複以上步驟進行多次測量（如5次、10次）求平均值。 【注意事項】1. 向容器內壓入空氣時，壓強差值不超過15kpa;2. 實驗內容6打開出氣閥放氣時，當聽到放氣聲將結束時應迅速關閉出氣閥，提早或推遲關閉出氣閥，都將影響實驗要求，引入誤差。由於數字電壓表有滯後顯示，如用計算機實時測量，發現此放氣時間約零點幾秒，並與放氣聲產生消失一致，而且關閉也需要零點幾秒的時間，所以關閉出氣閥用聽聲更可靠些；3. 實驗要求環境温度基本不變、如發生環境温度不斷下降情況，可在遠離實驗儀適當加温，以保證實驗正常進行。 【數據記錄及處理】 ⊿（kpa）⊿（kpa）（kpa） 【思考題】1. 該實驗的誤差來源主要有哪些？2. 如何檢查系統是否漏氣？如有漏氣，對實驗結果有何影響？3. 對該實驗提出改進意見，或設計一套新的實驗方案。注：空氣的公認值：C=1.0032， C=0.7106，g＝1.412。

空氣的比熱容是怎樣測出來的？

空氣的比熱容是大約1.006焦耳/克·攝氏度（J/g·℃）。比熱容是物質單位質量在單位温度變化下所吸收或釋放的熱量。對於空氣而言，其比熱容值可以略有差異，因為它的組成和温度可能會變化。一般情況下，上述數值是指在常壓下、約25攝氏度的條件下的空氣比熱容。

空氣的比熱的應用

空氣的比熱容在許多實際應用中都起着關鍵的作用。

1.空氣調節系統

比熱容決定了空氣吸收和釋放熱量的能力，因此在空調和暖氣系統中起着重要作用。通過控制空氣的温度和濕度，可以為建築物提供舒適的室內環境。

2. 熱能儲存

由於空氣的高比熱容，可以將其用作熱能儲存介質。例如，空氣儲能技術利用電力將壓縮空氣儲存在容器中，當需要時再通過膨脹釋放能量，實現電力儲存和調度。

3. 傳熱過程

在傳熱學中，空氣的比熱容決定了其在傳熱過程中所需要的能量。比如，熱交換器中的空氣流體通過與其他物質接觸而進行傳熱，比熱容可以用來計算所需的熱量。

4. 氣象學

空氣的比熱容對於氣象學研究也非常重要。它決定了大氣中的空氣質量如何響應温度變化，從而影響氣候和天氣模式。

總之，空氣的比熱容在許多領域中都是一個關鍵參數，它對於熱能傳遞、能量儲存和環境調節等方面的應用具有重要意義。

空氣的比熱的測量方法

空氣的比熱容可以通過多種方法來測量，以下是幾種常見的方法：

1.量熱法

在一個封閉的容器中，向容器內注入已知温度和質量的空氣，記錄下初始温度。然後通過加熱或冷卻容器來改變空氣的温度，同時記錄下最終達到穩定狀態時的温度。根據加熱或冷卻過程中所提供或吸收的熱量，可以計算出空氣的比熱容。

2. 混合法

將已知温度和質量的熱水或冷水與待測空氣混合，達到熱平衡後記錄下混合後的温度。通過考慮能量守恆原理，利用水的比熱容以及水和空氣的初始温度，可以計算出空氣的比熱容。

3. 焦耳計法

使用稱為焦耳計的裝置，將電能轉化為熱能。通過將一定量的電能輸入到空氣樣品中，並記錄下樣品升温的時間和温度變化，可以計算出空氣的比熱容。

4. 間接法

利用其他物質的已知比熱容和熱平衡原理來測量空氣的比熱容。例如，可以使用熱平衡容器將待測空氣與已知比熱容物質接觸，通過記錄兩者達到熱平衡時的温度變化，可以計算出空氣的比熱容。

這些方法中每一種都有其適用的條件和特點，具體選擇哪種方法取決於實際測量的要求和可用設備的條件。

空氣的比熱的例題

當空氣的質量為0.5 kg，温度從25°C升高到35°C時，需要吸收多少熱量？

要計算空氣所吸收的熱量，可使用以下公式：

Q = m * c * ΔT

其中，Q表示熱量，m表示空氣的質量，c表示空氣的比熱容，ΔT表示温度變化。

在這個例子中，m = 0.5 kg，ΔT = (35°C - 25°C) = 10°C。對於空氣，常見的比熱容約為1005 J/(kg·°C)。

將這些值代入公式進行計算：

Q = 0.5 kg * 1005 J/(kg·°C) * 10°C

= 5025 J

因此，在温度從25°C升高到35°C的過程中，空氣需要吸收5025焦耳（J）的熱量。