CN203443909U - 一种快速测量空气比热容比的实验装置 - Google Patents

一种快速测量空气比热容比的实验装置 Download PDF

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田凯
张金平
肖良游
王宁
王博
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Abstract

本实用新型提出了一种快速测量空气比热容比的实验装置。它是采用一个一端封闭的气缸，气缸壁采用双层结构，中间抽成真空，以起到良好的绝热效果；气缸内设置一活塞，活塞与一把手相连，推拉把手可以改变活塞在气缸中的位置；活塞上设置换气阀，可使气缸与外界进行气体交换；活塞上设置气体压强传感器，用来测量气缸内气体的压强。打开换气阀，向气缸内充入一定量的空气，然后关闭换气阀，通过活塞把手使活塞固定于气缸某一位置，记下气缸内气体的体积与压强，接下来改变活塞的位置，再次记下气缸内气体的体积与压强，根据公式即可计算出空气的比热容比。本实用新型结构简单，实验原理清晰易懂，可以快速准确地测量空气的比热容比。

Description

一种快速测量空气比热容比的实验装置
技术领域
本实用新型涉及一种大学物理实验装置，具体是涉及一种测量空气比热容比的实验装置。
背景技术
气体的比热容比是指气体的定压比热容CP与定容比热容CV的比值，又称为气体的绝热系数，通常用符号γ表示。气体的比热容比是热力学中一个非常重要的物理量，在理论和工程技术应用中均有重要作用。因此，气体比热容比的测量就成为目前大学物理实验中一个常见的项目。测量气体比热容比比较常见的方法有两种：振动法和绝热膨胀法。大学物理实验中多采用绝热膨胀法，因为这种方法原理比较简单，操作比较方便。通常采用的装置是一个储气瓶，通过充气装置向瓶内充入一定量的空气，等到瓶内气体与外界平衡，测出瓶内气体的压强。然后打开放气阀迅速放气，等到瓶内气体压强等于外界大气压时，立即关闭放气阀，停止放气。再次等到瓶内气体与外界平衡，测出瓶内气体的压强。然后通过公式就可以计算出空气的比热容比。但是这种装置与测量方法存在以下不足：
其一，由于实验过程中需要充气与放气，从而使瓶内气体质量发生变化，学生对以哪部分气体作为研究对象容易产生混淆，进而影响实验原理的理解，影响实验效果。
其二，关闭放气阀的时机全凭经验，不易准确把握，容易造成较大的实验误差。
其三，由于充气与放气后都要等到瓶内气体与外界平衡后，才能测瓶内气体的压强，所以实验时间就比较长；另外，外界的温度与大气压可能会有比较大的波动，从而影响测量结果的准确性。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提出一种快速测量空气比热容比的实验装置，该装置结构简单，实验过程中作为研究对象的气体始终不变，实验原理清晰易懂，测量时间可以大大缩短，测量结果准确可靠。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用一个一端封闭的气缸，气缸壁采用双层结构，中间抽成真空，以起到良好的绝热效果，气缸的开口端设置两个圆孔；气缸内设置一活塞，活塞与气缸壁密封良好，活塞与一把手相连，通过推拉把手可以改变活塞在气缸中的位置，从而改变气缸内气体的体积；把手上设置一系列圆孔，称为定位孔，利用销钉穿过气缸上的圆孔与把手上的定位孔可以将活塞固定在不同位置，销钉通过不同的定位孔时，气缸内气体的体积设计实验装置时已经确定并标明，以供实验时直接使用；活塞上设置有换气阀，可以使气缸内气体与外界进行气体交换；活塞上还设置一气体压强传感器，一端开口于气缸内，气体压强传感器通过接口与主机相连，用来测量气缸内气体的压强，并可显示出来。打开换气阀，向气缸内充入一定量的空气，然后关闭换气阀，通过推拉把手改变活塞在气缸中的位置，利用销钉穿过气缸开口端的两个圆孔以及活塞把手上的某一定位孔，将活塞固定在此位置，记下此时气缸内气体的体积与压强值，接下来再次通过推拉把手改变活塞在气缸中的位置，利用销钉穿过活塞把手上的另一定位孔，将活塞固定在此位置，再次记下气缸内气体的体积与压强值，根据公式即可计算出空气的比热容比。
本实用新型的有益效果是，可以快速准确地测量空气的比热容比，该装置结构简单，实验过程中作为研究对象的气体始终不变，实验原理清晰易懂。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图是本实用新型的结构示意图。
图中1.气缸，2.换气阀，3.销钉，4.气缸开口端的圆孔，5.活塞把手，6.活塞把手上的定位孔一，7.活塞把手上的定位孔二，8.活塞把手上的定位孔三，9.活塞把手上的定位孔四，10.活塞把手上的定位孔五，11.活塞把手上的定位孔六，12.活塞把手上的定位孔七，13.活塞把手上的定位孔八，14.活塞把手上的定位孔九，15.活塞把手上的定位孔十，16.活塞，17.气体压强传感器，18.气体压强显示屏，19.电源开关按键，20.复位按键，21.气体压强传感器接口。
具体实施方式
图中，气缸1的气缸壁采用双层结构，中间抽成真空，以起到良好的绝热效果，气缸1的开口端设置圆孔4；气缸1内设置一活塞16，活塞16与气缸壁密封良好，活塞16与一把手5相连，通过推拉把手5可以改变活塞16在气缸1中的位置，从而改变气缸1内气体的体积，把手5上设置一系列圆孔，称为定位孔，共有十个，分别为活塞把手上的定位孔一6，活塞把手上的定位孔二7，活塞把手上的定位孔三8，活塞把手上的定位孔四9，活塞把手上的定位孔五10，活塞把手上的定位孔六11，活塞把手上的定位孔七12，活塞把手上的定位孔八13，活塞把手上的定位孔九14，活塞把手上的定位孔十15。销钉3可以穿过气缸开口端的圆孔4与把手5上的某一定位孔(6-15)，将活塞16固定在不同位置，销钉3通过不同的定位孔时，气缸1内气体的体积设计实验装置时已经确定并标明，从定位孔一6到定位孔十15，分别记为V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10，以供实验时直接使用；活塞16上设置有换气阀2，可以使气缸1内的气体与外界进行气体交换；活塞16上还设置一气体压强传感器17，一端开口于气缸1内，气体压强传感器17通过接口21与主机相连，用来测量气缸1内气体的压强，并可通过气体压强显示屏18显示出来。
具体实验操作步骤为：
(1)打开换气阀2，向气缸1内充入一定量的空气，然后关闭换气阀2，气缸1内的气体即作为研究对象的气体。
(2)通过活塞把手5以较快的速度推拉活塞16，利用销钉3穿过活塞把手5上的某一定位孔，比如定位孔一6，此时气缸1内作为研究对象的气体处于状态一，记下此时气缸1内气体的体积V1与压强值P1。
(3)接下来再次通过活塞把手5以较快的速度推拉活塞16，利用销钉3穿过活塞把手5上的另一定位孔，比如定位孔五10，此时气缸1内作为研究对象的气体处于状态二，记下此时气缸1内气体的体积V5与压强值P5。
(4)由于气缸壁采用双层结构，中间抽成真空，可以起到良好的绝热效果，而且实验过程中气缸内作为研究对象的气体由状态一变化到状态二的时间比较短，所以这个过程可以认为是一个绝热过程，满足绝热方程，即
Figure BSA0000094618870000041
因此可得空气的比热容比
Figure BSA0000094618870000042
以上对本实用新型的结构进行了阐述，但是本实用新型所介绍的实施例并没有限制的意图，在不背离本实用新型主旨的范围内，本实用新型可有多种变化和修改。

Claims (4)

1.一种快速测量空气比热容比的实验装置，包括一个一端封闭的气缸，气缸内设置一活塞，活塞与一把手相连，活塞上设置有换气阀，活塞上还设置一气体压强传感器，其特征是：气缸壁采用双层结构，中间抽成真空，以起到良好的绝热效果，气缸的开口端设置两个圆孔。
2.根据权利要求1所述的快速测量空气比热容比的实验装置，其特征是：通过推拉把手可以改变活塞在气缸中的位置，从而改变气缸内气体的体积，把手上设置一系列圆孔，称为定位孔，利用销钉穿过气缸上的圆孔与把手上的定位孔可以将活塞固定在不同位置，销钉通过不同的定位孔时，气缸内气体的体积设计实验装置时已经确定并标明，以供实验时直接使用。
3.根据权利要求1所述的快速测量空气比热容比的实验装置，其特征是：活塞上设置有换气阀，可以使气缸内的气体与外界进行气体交换。
4.根据权利要求1所述的快速测量空气比热容比的实验装置，其特征是：活塞上设置一气体压强传感器，一端开口于气缸内，气体压强传感器通过接口与主机相连，用来测量气缸内气体的压强，并可显示出来。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104237061A (zh) * 2014-09-30 2014-12-24 四川大学 鼓面物体振动测量空气比热容比的方法
CN104237304A (zh) * 2014-09-30 2014-12-24 四川大学 一端密封圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN104237303A (zh) * 2014-09-30 2014-12-24 四川大学 一种小球振动测量空气比热容比的方法
CN104266931A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 四川大学 两端密封圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN104267151A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 四川大学 单端密封竖直圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN104297098A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 四川大学 圆筒内活塞振动测量空气比热容比的方法
CN104485040A (zh) * 2014-12-15 2015-04-01 天津大学 一种节能型气压自由振荡管
CN104483233A (zh) * 2014-09-30 2015-04-01 四川大学 单端密封水平圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN105717159A (zh) * 2016-04-18 2016-06-29 广东海洋大学 用于测定气体比热容比的方法及装置
CN106525897A (zh) * 2016-11-17 2017-03-22 温州大学 一种可测量多种气体比热容比的装置及使用方法
CN108955809A (zh) * 2018-08-02 2018-12-07 四川大学 一种测量不规则物体体积的装置和方法
CN110040345A (zh) * 2019-05-17 2019-07-23 上海市东方医院（同济大学附属东方医院） 外用药膏定量挤出装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104266931B (zh) * 2014-09-30 2016-08-17 四川大学 两端密封圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN104237061A (zh) * 2014-09-30 2014-12-24 四川大学 鼓面物体振动测量空气比热容比的方法
CN104237303A (zh) * 2014-09-30 2014-12-24 四川大学 一种小球振动测量空气比热容比的方法
CN104266931A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 四川大学 两端密封圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN104267151A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 四川大学 单端密封竖直圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN104297098A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 四川大学 圆筒内活塞振动测量空气比热容比的方法
CN104237304A (zh) * 2014-09-30 2014-12-24 四川大学 一端密封圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN104483233B (zh) * 2014-09-30 2017-01-25 四川大学 单端密封水平圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN104483233A (zh) * 2014-09-30 2015-04-01 四川大学 单端密封水平圆筒内活塞振动测空气比热容比的方法
CN104485040B (zh) * 2014-12-15 2016-12-07 天津大学 一种节能型气压自由振荡管
CN104485040A (zh) * 2014-12-15 2015-04-01 天津大学 一种节能型气压自由振荡管
CN105717159A (zh) * 2016-04-18 2016-06-29 广东海洋大学 用于测定气体比热容比的方法及装置
CN106525897A (zh) * 2016-11-17 2017-03-22 温州大学 一种可测量多种气体比热容比的装置及使用方法
CN108955809A (zh) * 2018-08-02 2018-12-07 四川大学 一种测量不规则物体体积的装置和方法
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