空氣比熱容

空氣的比熱容沒有確定值，即便是在溫度確定時，通常使用定壓比熱容或定容比熱容來反映空氣比熱容的大小，這兩者都與溫度有關（溫差不太大時可認為基本相等）。一定質量的物質，在溫度升高時，所吸收的熱量與該物質的質量和升高的溫度乘積之比，稱做這種物質的比熱容（比熱），用符號c表示。其國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J /(kg·K) ]或焦耳每千克每攝氏度[J /(kg·℃)]。J是指焦耳，K是指熱力學溫標，即令1千克的物質的溫度上升（或下降）1開爾文所需的能量。

基本介紹

• 中文名：空氣比熱容
• 外文名：Air specific heat capacity
• 定義：吸收熱量與質量和升高溫度乘積比
• 測量方法：FD-NCD 型測定儀、聲速/振動測量
• 類別：定壓比熱容和定容比熱容
• 空氣比熱容比：定壓比熱容和定容比熱容之比

定義

空氣的比熱容沒有確定值，即便是在溫度確定時，通常使用定壓比熱容或定容比熱容來反映空氣比熱容的大小，這兩者都與溫度有關（溫差不太大時可認為基本相等）。一定質量的物質，在溫度升高時，所吸收的熱量與該物質的質量和升高的溫度乘積之比，稱做這種物質的比熱容（比熱），用符號c表示。其國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J /(kg·K) ]或焦耳每千克每攝氏度[J /(kg·℃)]。J是指焦耳，K是指熱力學溫標，即令1千克的物質的溫度上升（或下降）1開爾文所需的能量。

聲速測量空氣比熱容比

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。

大學物理實驗中的空氣比熱容比實驗採用的大多是FD-NCD 型測定儀，這種裝置是人工打氣、放氣和關閉氣閥來實現空氣的絕熱膨脹等過程，從而測得空氣比熱容比γ。此方法簡單易操作，但放氣後靠人耳聽到沒氣流聲時才關閉氣閥，這種人工操作是容易引起誤差的，因為不同的人聽覺靈敏度不一樣，反應速度也不一樣。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。

聲速測量實驗方法全為儀器操作，避免了FD-NCD 型空氣比熱容比測定儀實驗中的人為因素的影響。聲速測量方法測得的空氣比熱容比誤差比用FD-NCD 型空氣比熱容比測定儀測得的誤差小，精度高。在聲速測量實驗方法中採用雙蹤顯示能直觀顯示兩聲波波形大小及相位關係。

振動法測量空氣比熱容比

原理是通過實現熱力學中的準靜態過程（等溫、等容及絕熱），小鋼球以小孔為中心上下作簡諧振動，測定振動周期來計算結果。

振動法原理簡明，裝置簡單，易操作，有其它方法無法比擬的優點。