一种理想气体热容的两频点声测量方法与流程

技术特征：

1.一种理想气体热容的两频点声测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)发生声音频率分别为ω₁和ω₂的双频信号；

(2)将步骤(1)中的双频信号分别转换为机械声波；

(3)测量步骤(2)中的频率为ω₁的机械声波在理想气体介质中传播的声速c(ω₁)和吸收系数α(ω₁)；

(4)测量步骤(2)中的频率为ω₂的机械声波在理想气体介质中传播的声速c(ω₂)和吸收系数α(ω₂)；

(5)根据步骤(3)和(4)中测得的c(ω₁)、α(ω₁)和c(ω₂)、α(ω₂)通过下式

$C_V^{eff}\left(\mathrm{\ω}\right)=R{\[\frac{{\mathrm{\ρ}}_0{\[c\left(\mathrm{\ω}\right)\]}^2}{P_0(1-{\[\mathrm{\α}\left(\mathrm{\ω}\right)\]}^2{\[c\left(\mathrm{\ω}\right)\]}^2/{\mathrm{\ω}}^2-2i\mathrm{\α}(\mathrm{\ω}\left)c\right(\mathrm{\ω})/\mathrm{\ω})}-1\]}^{-1}$

获得气体有效热容和其中R是摩尔气体常量、ρ₀是气体静态密度、P₀是气体压强；

(6)通过步骤(5)中的和获得理想气体的振动耦合摩尔热容以及平动和转动等体摩尔热容之和其中x₁和y₁分别为的实部和虚部，x₂和y₂分别为的实部和虚部；x₀＝x(1/τ)，τ是振动弛豫时间；

(7)步骤(6)中的和通过公式即可获得理想气体的等体摩尔热容C_V。

2.根据权利要求1所述的理想气体热容的两频点声测量方法，其特征在于：所述步骤(1)中，双频信号采用双频信号发生器发生。

3.根据权利要求1所述的理想气体热容的两频点声测量方法，其特征在于：所述步骤(1)中，标准大气压下，双频信号ω₁和ω₂的频率范围为20kHz-200KHz。

4.根据权利要求1所述的理想气体热容的两频点声测量方法，其特征在于：所述步骤(2)中，双频信号通过超声发送探头转换为机械声波。

5.根据权利要求4所述的理想气体热容的两频点声测量方法，其特征在于：所述机械声波为超声波。

6.根据权利要求1所述的理想气体热容的两频点声测量方法，其特征在于：所述机械声波通过料箱气体腔体内介质传播后经超声接受探头转换后的电信号触发控制模块当中的中断定时器，计算信号的收发时间间隔，测出声速c(ω₁)和c(ω₂)；接收信号的同时与衰减之前的信号进入双路峰值检波模块，完成峰值检波过程，测出声吸收系数α(ω₁)和α(ω₂)。