气体比热容比的测定实验。.doc

浙江中医药大学
学生物理试验汇报
试验名称 气体比热容比测定
学 院 信息技术学院 专 业 医学信息工程 班 级 一班
汇报人 学 号
同组人 学 号
同组人 学 号
同组人 学 号
理论课任课老师
试验课指导老师
实 验 日 期
报 告 日 期
实 验 成 绩
批 改 日 期
浙江中医药大学信息技术学院物理教研室
试验目标
测定空气分子定压比热容和定容比热容之比
试验仪器
4602气体比热气体比热容比测定仪



试验原理
图10-1
气体定压比热容CP和定容比热容CV之比。 在热力学过程尤其是绝热过程中是一个很关键参数, 测定方法有好多个。 这里介绍一个较新奇方法, 经过测定物体在特定容器中振动周期来计算值。 试验基础装置图10-1所表示, ~。 它能在此精密玻璃管中上下移动, 在瓶子壁上有一小口, 并插入一根细管, 经过它多种气体能够注入到烧瓶中。
钢球A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为大气压力。 为了赔偿因为空气阻尼引发振动物体A振幅衰减, 经过C管一直注入一个小气压气流, 在精密玻璃管B中央开设有一个小孔。 当振动物体A处于小孔下方半个振动周期时, 注入气体使容器内压力增大, 引发物体A向上移动, 而当物体A处于小孔上方半个振动周期时, 容器内气体将经过小孔流出, 使物体下沉。 以后反复上述过程, 只要合适控制注入气体流量, 物体A能在玻璃管B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, 则容器内压力改变Δp, 物体运动方程为:
（10-1）
因为物体振动过程相当快, 所以能够看作绝热过程, 绝热方程
（10-2）
将（10-2）式求导数得出:
, （10-3）
将（10-3）式代入（10-1）式得