以下为《空气密度和气体普适恒量的测定》的无排版文字预览，完整格式请下载

下载前请仔细阅读文字预览以及下方图片预览。图片预览是什么样的，下载的文档就是什么样的。

空气密度和气体普适恒量的测定

(FB802B型空气密度和气体普适恒量的测定仪)

实

验

讲

义

*_**

空气密度和气体普适恒量的测定

空气密度是非常重要的物理量，许多精密测量都要考虑空气阻力、浮力的影响，这就牵涉到空气密度的测量。另外，在质量、压力、流量等的测量中以及在空气成分分析、监测大气污染时常常要测量空气密度。通过对一定体积空气的质量称衡，建立起对空气密度的感性认识。并通过对空气质量的称衡及气体状态参数P、V、T的测定，以及气体状态方程的运用，从而求得气体普适恒量R。通过实验，掌握用阻尼分析天平进行正确称衡的方法，并初步了解低真空的获得及其测量，学会使用机械泵、干湿温度计以及福廷式水银气压计等仪器。

[实验目的]

⒈抽真空法测量空气的密度，并换算成干燥空气在标准状态下（0℃、1标准大气压）的数值，与标准状态下的理论值比较。

⒉ 从理想气体状态方程出发，推导出变压强下气体普适常数的表达式，利用逐次降压的方法测出气体压强
与总质量
的关系并作图，由直线拟合求得气体普适常数R，与理论值比较。

[实验原理]

真空

气压低于一个大气压
的空间，统称为真空。其中，按气压的高低，通常又可分为粗真空
、低真空
、高某某
、超高某某
和极高某某
五种。其中在物理实验和研究工作中经常用到的是低真空、高某某和超高某某三种。

用以获得真空的装置总称真空系统。获得低真空的常用设备是机械泵；用以测量低真空的常用器件是真空表、热偶规等。

⒉ 真空表

大气压：地球表面上的空气柱因重力而产生的压力。它和所处的海拔高度、纬度及气象状况有关。

差压（压差）：两个压力之间的相对差值。

绝对压力：介质（液体、气体或蒸汽）所处空间的所有压力。

负压（真空表压力）：如果绝对压力和大气压的差值是一个负值，那么这个负值就是负压力，即负压力=绝对压力-大气压＜0 。

3. 空气密度

空气的密度
由下式求出，
，式中m为空气的质量，V为相应的体积。取一只比重瓶，设瓶中有空气时的质量为
，而比重瓶内抽成真空时的质量为
，那末瓶中空气的质量
。如果比重瓶的容积为V，则
。由于空气的密度与大气压强、温度和绝对湿度等因素有关，故由此而测得的是在当时实验室条件下的空气密度值。如要把所测得的空气密度换算为干燥空气在标准状态下（0℃、1标准大气压）的数值，则可采用下述公式

（1）

式中
为干燥空气在标准状态下的密度；
为在当时实验条件下测得的空气密度；
为标准大气压强；
为实验条件下的大气压强；
为空气的压强系数（0.003674℃-1）；
为空气的温度（℃）；
为空气中所含水蒸汽的分压强（即绝对湿度值），
=相对湿度(
，
为该温度下饱和水汽压强。在通常的实验室条件下，空气比较干燥，标准大气压与大气压强比值接近于1，公式（1）近似为

（2）

4. 气体普适常数的测量

理想气体状态方程

（3）

本实验将空气作为实验气体。空气的平均摩尔质量
为28.8g/mol。（空气中氮气约占80%，氮气的摩尔质量为28.0g/mol；氧气约占20%，氧气的摩尔质量为32.0g/mol。）

取一只比重瓶，设瓶中装有空气时的总质量为
，而瓶的质量为
，则瓶中的空气质量为
，此时瓶中空气的压强为
，热力学温度为
，体积为
。理想气体状态方程可改写为

（4）

设实验室环境压强为
，真空表读数为
，则
，（4）式改写为

（5）

式中
,测出在不同的真空表负压读 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 记录与处理]

1． 设计表格并记录所需测量的物理量及其测量值。

2． 已知普适气体常量R（公认值）= 8.31J/mol·K， 1标准大气压=1.013×105Pa，

干燥空气在标准状态时的密度d0（公认值）= 1.293kg/m。

[注意事项]

一定要先关比重瓶开关，最后才停真空泵，防止真空泵中的油倒吸入比重瓶中。

比重瓶从连接座中拔下来，这个动作应该缓慢进行，防止外界空气突然进入真空表中把真空表的指针打坏。

应该保证环境温度不能变化太大,否则将影响实验结果。

⒋ 手不能长时间接触比重瓶，防止传热引起瓶内气体温度改变。

5. 真空阀检修用，实验时真空阀应旋松打开，

[文章尾部最后300字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]请点击下方选择您需要的文档下载。

1. 整理：第二单元《空气》知识点
2. 浮力问题内容
3. 水利与土木***-土木水利综合考试大纲
4. (**_*版高考化学二轮复习教案 练习：专题二化学常用计量练习(含解析)
5. 02 我们周围的空气知识点总结及练习
6. 第9章达标检测试卷
7. 化工原理_气体吸收-student
8. 怯大欺小的气球

以上为《空气密度和气体普适恒量的测定》的无排版文字预览，完整格式请下载

下载前请仔细阅读上面文字预览以及下方图片预览。图片预览是什么样的，下载的文档就是什么样的。