气体比热容比的测定 一、目的 1．测定空气的定压比热容与定容比热容之比。 2．观测热力学过程中状态的变化。
二、实验仪器 三、原理 螺旋测微计，气压计，烧瓶，光电门，数字计时仪，玻璃管，振动小球。 气体的定压比热容C与定容比热容C之比= C/ C，在热力学过程特别是绝热过程中，它是一个很重要的参量。测定的方法有很多种，这里介绍一种较新颖的方法，即测定物体在特定容器中振动周期来推算值。实验原理示意图 P70 图5.5.1
为了补偿由于空气阻尼引起振动物体A振幅的衰减，因此通过C管一直注入一个小压力的气流。在精密玻璃管 B的中央开设有一个小孔。当振动体A处于小孔下方的半个振动周期时，注入气体使容器的内压力增大，引起物体A向上移动。而当物体A处于小孔上方的半个振动周期时，容器内的气体将通过小孔流出，使物体下沉，以后重复上述两个过程。只要适当控制注入气体的流量，物体A便在玻璃管B的小孔上下作简谐振动（近似）。振动周期可利用光电计时来测得。 物体A的质量为m，半径为r，当瓶子内压强P满足下面条件时，A处于力平衡状态 P为大气压强
若物体振动偏离平衡位置一个较小距离x，则容器内的压强变化ΔP（与烧瓶相比可近似为dp）。物体的运动方程为 由于物体振动过程相当快，则可以看作绝热过程，绝热方程 将此式对V求导数得出 代入 式
代入 式 因而可算出 值
四、实验步骤 （1）调节光电门高度，使光电门位置与玻璃管上小孔基本在同一高度，并使玻璃管处于光电发射管与接收管连线中央。 （2）将气泵接上220mV电源，调节橡皮塞上针型调节阀和气泵气量调节旋钮，控制气量大小，使小球上下振动的幅度适中，以玻璃管上小孔为中心上下振动。 （3）用大气压强计测定大气压强。测一次。 （4）用数字式电子秤测定振动小球的质量。测一次。 （5）用螺旋测微计测定振动小球的半径。重复测五次。
五、注意事项 六、数据记录及处理 （6）打开周期计时装置，记录振动100次周期所需的时间。重复测五次。由此时间可得振动周期。 1、不可擦伤振动小球的表面。 2、气流不宜过大，否则会损伤小球或瓶子。 3、烧瓶一定要垂直放置。 六、数据记录及处理 （1）数据记录表
烧瓶的体积 V = 2650cm3，大气压强p = 振动小球的质量m = 测量次数 1 2 3 4 5 平均值 r 100T(s) （2）测定多种气体的比热容比，估算不确定度（间接测量误差传递公式讲义P13）。与理论值 比较计算百分误差（本实验为双原子分子，比热容比为1.40）。