測量氧氣比熱容比的實驗裝置和實驗方法

㈠ 空氣比熱容比的測定

實驗室測定空氣比熱容比一般用絕熱膨脹法，同時觀測熱力學過程中的狀態變化。

單位質量的物質，其溫度升高1K（或1℃）所需要的熱量叫做該物質的比熱容。氣體比熱容對應於不同的受熱過程有定壓比熱容Cp和定容比熱容Cv。

其比值為比熱容比：r=Cp/Cv。在熱力學過程特別是絕熱過程中是一個重要的物理量。氣體的比熱容比現稱為氣體的絕熱系數。

在普通物理實驗中，測定空氣比熱容比的常用方法有絕熱膨脹法、振動法、EDA 方法等。

再則玻璃瓶充氣後有形變，瓶內會有水汽，封口老化漏氣等問題，這些在實驗中都沒有考慮。若通過測量聲速來測空氣比熱容比，可避免這一系列問題。

超聲法是利用在理想氣體中聲波的傳播過程可以認為是一個絕熱過程，通過測定聲速的方法來計算結果。

㈡ 氣體比熱容比實驗上採用測量方法有哪些

氣體比熱容比實驗上採用測量方法有哪些
可以用Dmass氣體質量流量控制器來調節氣體的流
量大小，其原理也是用氣體的定壓比熱原來來測量流量的。

㈢ 氣體比熱容比的測定實驗原理

氣體比熱容比的測定實驗原理：

氣體的定壓比熱容與定容比熱容之比稱為氣體的比熱容比。

常用的測量氣體比熱容比γ的方法有很多。如振動法、超聲法和絕熱膨脹法等等。其中振動法是最常用的方法之一。

該方法原理簡單，操作方便。通過本實驗，有助於大家加深對熱力學過程中狀態變化的理解。

㈣ 測量空氣中的氧氣含量實驗

測量空氣中的氧氣含量實驗：

1. 利用足量紅磷燃燒消耗密閉集氣瓶中的氧氣，集氣瓶中氧氣被消耗，壓強減小，打開彈簧夾，燒杯中的水進入集氣瓶，進入水的體積，就是集氣瓶中氧氣的體積。

2. 紅磷燃燒實驗現象：產生大量白煙。實驗成功關鍵：裝置氣密性要好，紅磷要足量，操作迅速，燃燒的紅磷要迅速伸入集氣瓶內，裝置冷卻至室溫打開彈簧夾。

3. 發生反應的文字表達式為：磷+氧氣點燃→→點燃五氧化二磷。

實驗室溫度對儀器實驗數據影響大，實驗室內溫度應控制在（23±2）℃。每20㎡的實驗室應該只容許一人在內做實驗，人員過多溫度升高對測試數據有影響，而且實驗過程中實驗室不能頻繁出入人員，否則會造成測試環境變化大而影響測試數據。

必須使用99.99%的高純氮，以下稱為N2），如使用低純度氣體則無法測試高阻隔材料，測試時間會延長，測試數據誤差大，感測器會被損耗。不能使用易燃、腐蝕性氣體做實驗。

㈤ 探究空氣中氧氣含量的實驗裝置

（1）①作此實驗，裝置的氣密性必須要好，檢查裝置的氣密性的方法是：固定兩個注射器中的一個活塞，推動另一活塞，然後松開，如果能回復到原處，說明裝置氣密性良好；
②實驗中測定的氧氣體積分數小於五分之一，可能的原因有：銅絲量不足，裝置氣密性不好；
③這個實驗可以證明空氣是混合物，原因是：注射器內空氣未完全消耗；
（2）紅磷可用來測定空氣中氧氣的含量，因紅磷能在空氣中燃燒，且產物是固體，如裝置內紅磷燃燒消耗盡氧氣，瓶內氣壓減小，水吸入裝置的體積數就是空氣中氧氣的體積數．
①集氣瓶中剩餘氣體主要是氮氣，氮氣具有性質較穩定、難溶於水的性質；
②認真比較（1）、（2）兩種測定空氣成分的方法，（1）實驗裝置的方法更好一些，因它更環保；
③通過上面兩種方法的研究、總結，可以得出這樣的看法，測定空氣中氧氣含量時，首先要選取一種合適的物質，這種物質只能和空氣中的氧氣反應，生成物最好是固體物質通過觀察現象來得出相應的結論．
故答案為：
（1）①固定兩個注射器中的一個活塞，推動另一活塞，然後松開，如果能能回復到原處．說明裝置氣密裝置氣密性良好（其他合理做法也可得分）；
②銅絲量不足；加熱溫度不夠；裝置氣密性不好；未完全冷卻至室溫就讀數（或其它合理說法任寫兩點）；③混合物；注射器內空氣未完全消耗（說法合理即可）
（2）①氮氣；性質較穩定、難溶於水；②（1）更環保或更精確（任寫一點）；③氧氣；固體；

㈥ 實驗中採用什麼方法來測量比熱容

可以在熱傳導比較少的容器中放入質量為m1的溫度為t1的水，再放入質量為m2的待測物體溫度為t2，放置一段時間後，測量水和物體的共同溫度t3。（t1>t2>t3）
Q=CM（T1-T2）
所以 C水*m1*（t1-t3）=C物*m2*（t3-t2）
所以物體的比熱容可求。

㈦ 比熱容兩種實驗方法

比熱容兩種實驗方法是控制變數法和轉換法。

一、控制變數法

1、在兩個同樣的燒杯中，分別裝入等質量的甲乙兩種液體。

2、用溫度計分別測出甲乙兩種液體的初溫。

3、在兩個燒杯中分別裝入功率相同的電熱器，且加熱時間相同。

4、用溫度計分別測出甲乙兩種液體的末溫。

控制變數法簡單說，每次只改變其中一個因素，而控制其他因素不變，從而研究被改變的因素對事物的影響。對比法也叫分析法，就是把兩個（或兩個以上）性質比較相近事物來比較，得出相同點和不同點。

一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質的比熱容。單位質量的某種物質，溫度降低1℃所放出的熱量和它溫度升高1℃所吸收的熱量相等。數值上也等於它的比熱容。

㈧ 求測定空氣里氧氣的含量『實驗步驟講解『！！！

1、實驗原理

利用某些物質與空氣中氧氣反應（不生成氣體），使容器內壓強減小，讓水進入容器。測定進入容器內水的體積，即為空氣中氧氣的體積。

2、實驗裝置和方法

按如圖所示的裝置實驗，以水槽中水水面為基準線，將鍾罩水面以上容積分為5等份。在燃燒匙內盛過量紅磷，用酒精燈點燃後，立即插入鍾罩內，同時塞緊橡皮塞，觀察紅磷燃燒和水面變化的情況。

3、實驗現象

（1）鍾罩內充滿白煙；（2）片刻後白煙消失，鍾罩內水面上升了約占鍾罩體積的1／5。

4、實驗結論

紅磷燃燒消耗的是空氣中的氧氣，氧氣約占空氣體積的1／5。

5、實驗注意事項

（1）可用來反應的物質必須是易與氧氣反應且沒有氣體生成的物質（如紅磷），木炭、硫不能用作測定氧氣含量的反應物。

（2）若所用液體不是水，而是鹼溶液（如NaOH溶液），用碳、硫作反應物在理論上是可行的，因為生成的氣體CO2、SO2能與NaOH溶液反應而被吸收。

（3）所用來反應的物質必須足量或過量。

（4）容器的氣密性必須良好。

（5）應冷卻到室溫時才測定進入容器內的水的體積，否則鍾罩內水面上升的體積小於鍾罩容積的1／5。

1、空氣中氧氣含量的測定：實驗現象：①紅磷（不能用木炭、硫磺、鐵絲等代替）燃燒時有大量白煙生成，②同時鍾罩內水面逐漸上升，冷卻後，水面上升約1/5體積。

若測得水面上升小於1/5體積的原因可能是：①紅磷不足，氧氣沒有全部消耗完②裝置漏氣③沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾。
參考資料：http://www.newssc.org/gb/Newssc/meiti/zsksb/fxyk/userobject10ai772193.html

一、活動材料
細鐵絲、白醋、水、燒杯(250mL兩只)、試管(約6cm長)、刻度尺、計時表、玻璃棒、試管刷。
二、活動原理
試管中形成的液柱高度與試管長度的比值代表空氣中氧氣含量，如28mm/150mm=19%。這存在著一個假設，即試管長度正比於試管體積，試管內氣柱長度的變化完全是氧氣消耗導致(試管中所有氧氣被消耗)，而且空氣是理想混合氣體，溫度和壓強不發生變化，該比值可表示空氣中氧氣的體積分數。
教師最好向學生建議用較細規格的鐵絲及合適長度(與試管大小有關)；在家裡操作也可以用普通玻璃杯代替燒杯。
三、活動過程
1.量取長約100cm～200cm的細鐵絲(越細越好)，並彎折成長約4cm。
2.分別取1/8杯(約30mL)的醋和水，配製1∶1的醋—水混合物。
3.將彎折好的細鐵絲浸入醋—水溶液中1min(浸於液面以下)，然後輕輕取出並小心抖落上面的溶液(勿使醋濺出)。
4.稍扯鐵絲使之蓬鬆，藉助玻璃棒將其塞進試管，快速將試管倒放在另一隻已經充滿了3/4體積水的燒杯中，使試管口靠在水杯底(如附圖)。
5.5min後，輕移試管，使試管中液面和燒杯中液面保持水平，量出試管中水柱高度，然後再將試管口靠在燒杯杯底。
6.每5min重復一次步驟5，當試管中液面高度不再變化時，記下該高度。實驗過程中注意觀察細鐵絲有何變化，試管中的液面有何變化?
7.當試管內液面不再改變時，取出試管中的細鐵絲，仔細觀察細鐵絲表面有何變化?然後用試管刷刷凈試管。
8.測量試管的總長，計算試管液面不再變化時的高度與試管長度的比值，想一想，該比值能代表氧氣在空氣中的含量嗎?
四、問題思考
1.活動中，你觀察到細鐵絲的變化了嗎?想想看，細鐵絲是否發生了某種化學反應?你能寫出細鐵絲發生變化的化學方程式嗎?(提示：可根據細鐵絲的表面顏色的變化來確定反應產物)
2.試管中液面發生什麼變化?為什麼會有此變化?
3.步驟5中為什麼要移動試管，使得試管內外液面齊平?
4.在活動中，試管中氧氣的體積分數變化了嗎?
5.空氣中氧氣的體積分數大約為21%，把你的結果與該值比比看，相差多少?思考一下，以上哪些步驟可能對結果的影響較大?
五、參考答案
1.細鐵絲的顏色從銀白轉變為紅褐色，發生的化學反應是鐵的氧化還原反應或腐蝕反應。可用化學方程式4Fe（s）＋3O2（g） 2Fe2O3（s）來表示。
2.水液面上升，試管中的氧氣被消耗了，壓強和溫度基本保持不變，因此，氧氣減少意味著試管內氣體體積的變化，則水面上升。
3.這是為了保證試管中氣體體積(或長度)的測量是在相同大氣壓下進行，學生應盡可能獲得不超過10%誤差的測量結果。

㈨ 空氣比熱容比的測定的誤差來源

1、氣體受熱易膨脹，體積變大，而氣體體積變化對比熱影響較大。

2、氣體的比熱容和氣體的熱膨脹有密切關系，在體積恆定與壓強恆定時不同，故有定容比熱容和定壓比熱容兩個概念，但對固體和液體，二者差別很小，一般就不再加以區分。

根據分子運動理論,γ的理論值為(n+2)/n，n為氣體分子微觀運動自由度的數目。當原子氣體分子只有三個平移運動自由度,即n=3，故γ=5/3。

氬、氦等單原子氣體的γ實驗值(1.66)與此非常接近。在不太高的溫度下，雙原子氣體分子除有三個平動自由度外，還有兩個轉動自由度，即運動自由度n=5，所以γ=7/5。

(9)測量氧氣比熱容比的實驗裝置和實驗方法擴展閱讀：

在空氣動力學中，空氣的γ值常取為1.40，噴氣發動機中的燃後氣體的γ值常取為1.33，火箭發動機中的燃後氣體的γ值則常取為1.25。

用節流孔板測量氣體流量時，流體流過節流孔板時發生的狀態變化，可近似地認為是一絕熱過程。為了在測量中能求出氣體膨脹系數，就需要知道表徵被測氣體為絕熱過程的絕熱指數。

若該氣體可認為是理想氣體，則其絕熱指數K就是定壓比熱容與定容比熱容之比，即K=Cp/Cv。

對於實際氣體來說，絕熱指數與氣體的種類、所受壓力、溫度有關。一般地說，單原子氣體的絕熱指數K為1.66，雙原子氣體的絕熱指數K為1.41。

㈩ 測量空氣中的氧氣含量實驗

測量空氣中的氧氣含量實驗如下：

一、實驗目的

學習空氣里氧氣含量的測定方法。

二、實驗原理

根據某物質只與空氣中氧氣反應且生成的物質容易被吸收，從而使密閉容器內的氣體體積減小，壓強變小，在外界大氣壓的作用下使密閉容器內的水面上升來測量的。

六、注意事項

1、可燃物要求：該物質要足量且在空氣中就能燃燒，並且只能與氧氣反應；燃燒後產物容易被液態物質吸收。

2、裝置要求：整個置換氣密性良好。

3、操作要求：點燃紅磷後要將燃燒匙迅速伸入集氣瓶內並塞緊橡皮塞。紅磷熄滅後，要等到集氣瓶冷卻到室溫後再打開彈簧夾。