实验三气体比热容比的测定

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1、气体比热容比的测定一、实验目的1.理解气体比热容比的物理含义2.掌握测定空气比热容比的原理与方法二、实验仪器气泵精密玻璃容器气体比热容比测定仪三、实验原理实验基本装置如图所示，振动物体小球的直径比玻璃管直径仅小0.01~0.02mm。它能在此精密的玻璃管中上下移动，在瓶子的壁上有一小口，并插入一根细管，通过它各种气体可以注入到烧瓶中。钢球A的质量为m，半径为r（直径为d），当瓶子内压力P满足下面条件时钢球A处于力平衡状态。这时，式中PL为大气压强。为了补偿由于空气阻尼引起振动物体A振幅的衰减，通过C管一直注入一个小气压的气流，在精密玻璃管B的中央开设有一个小孔。当振动物

2、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。以后重复上述过程，只要适当控制注入气体的流量，物体A能在玻璃管B的小孔上下作简谐振动，振动周期可利用光电计时装置来测得。若物体偏离平衡位置一个较小距离x，则容器内的压力变化Δp，物体的运动方程为：（1）因为物体振动过程相当快，所以可以看作绝热过程，绝热方程（2）将（2）式求导数得出：，（3）将（3）式代入（1）式得此式即为熟知的简谐振动方程，它的解为(4)式中各量均可方便测得，因而可算出值。理论上得出：四、实验

3、步骤1．接通电源，调节气泵上气量调节旋钮，使小球在玻璃管中以小孔为中心上下振动。注意，气流过大或过小会造成钢珠不以玻璃管上小孔为中心的上下振动，调节时需要用手当住玻璃管上方，以免气流过大将小球冲出管外造成钢珠或瓶子损坏。2．打开周期计时装置，次数设置为50次，按下执行按钮后即可自动记录振动50次周期所需的时间。3．若不计时或不停止计时，可能是光电门位置放置不正确，造成钢珠上下振动时未挡光，或者是外界光线过强，此时须适当挡光。4．重复以上步骤五次（本实验仪器体积约为200ml）。五、数据记录P=次数12345tTd=10mm,;m=4.00g,;V=1451cm3五、数据

4、处理在忽略容器体积V、大气压p测量误差的情况下估算空气的比热容及其不确定度