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申请/专利权人：福州智拓壹合电子设备有限公司

摘要：本发明提供了一种探究理想气体多方过程的测试方法，包括：对气体压缩模块进行预处理；打开电源供电模块；采集数据，由驱动控制模块驱动滑块，带动活塞杆，进而压缩发生气压变化；数据采集模块采集位移传感器检测的引线长度和压强传感器检测的压强数据，传输给数据处理模块；数据处理模块读取实验数据，计算得到热力学相关参数；设定多方指数，计算得到电机推进速度与时间的变化函数，对电机的速度进行编程，使活塞杆以该速度序列压缩气缸内空气，实现该多方指数对应的多方过程。本发明实现了多方过程测试的机械化和自动化，提高了实验的效率。

主权项：1.一种探究理想气体多方过程的测试方法，该测试方法包括如下步骤：步骤1、对气体压缩模块进行预处理：让所述气体压缩模块内的空气与大气平衡，并将所述气体压缩模块中气缸的活塞杆从气缸中完全拉出；步骤2、打开电源供电模块，通过驱动控制模块设定好等温过程和等容过程电机的转速和行程；步骤3、开始采集数据，由所述驱动控制模块驱动滑台传动模块的滑块实现在水平方向上做直线推进运动；由所述滑台传动模块带动气体压缩模块中气缸的活塞杆在水平方向上做直线推进运动，进而压缩气体压缩模块内部气体发生气压变化；步骤4、压缩过程中，由压强传感器检测气体压缩模块内部气体压强数据，由位移传感器检测滑块运动过程中的引线长度；步骤5、数据采集模块自动采集位移传感器检测的引线长度和压强传感器检测的压强数据，并传输给数据处理模块进行保存；步骤6、所述数据处理模块读取实验数据，并对实验数据进行处理和分析，计算得到相关热力学参数；具体包括：步骤61、所述数据处理模块读取实验数据，该实验数据包括引线长度和压强数据，将引线长度l代入公式：V＝V0-Sl，得到气体体积V，其中，V0表示气缸的初始体积，S表示气缸的底面积；步骤62、根据测量的实验数据结合公式：画出等温过程压强倒数随l变化的拟合直线图，其中P0表示环境大气压强，根据直线的斜率计算得出气缸的初始体积V0，将V0除以环境条件下空气的摩尔体积VM，得到气体物质的量μ；步骤63、先压缩气体，由压力传感器和位移传感器测得压缩后气体的压强P1和体积V1，再进行等容散热过程；根据测量的实验数据拟合等容散热过程中气缸内气压P随时间t变化的函数：其中为有效散热系数，T0表示室温，R表示摩尔气体常数；根据拟合曲线求得有效散热系数步骤7、设定多方指数，根据多方指数和相关热力学参数计算得到电机推进速度与时间的变化函数，根据计算结果对电机的速度进行编程，让滑块推进速度随时间变化，使活塞杆以该速度序列压缩气缸内空气，实现该多方指数对应的多方过程；具体包括：步骤71、设定多方指数n，根据气体的能量守恒方程给出气体体积V随时间t变化的方程：其中P2和V2表示多方过程气体的初始压强和体积，Cv,m表示气体定容摩尔热容量；根据多方指数n、环境温度T0、气体物质的量μ、有效散热系数和V随t变化的方程，并结合V与l的关系式：V＝V0-Sl以及推进速度计算推进速度v与t的关系并画出曲线图；步骤72、根据推进速度v与时间t的关系对电机的速度进行编程，让滑块推进速度随时间变化，使活塞杆以该速度序列压缩气缸内空气，得到多方过程P～V图，即实现理想气体多方过程；步骤73、对比理论值和实验测量值，并计算相对误差。

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