太原理工大学基础物理实验1 气体比热容比 CP/C V的测定实验目的：1、测定多种气体（单原子、双原子、多原子）的定压比热容CP与定容比热容 CV之比。2、练习使用物理天平、螺旋测微计、数字计时仪、大气压力计等仪器。实验仪器与用具：振动主体、多功能数字记时仪（分50 次、100 次两档）、微型气泵、大气压力计、缓冲瓶、螺旋测微计、物理天平、镊子等。实验原理：气体由于受热过程不同，有不同的比热容。对应于气体受热的等容和等压过程，气体的比热容有定容比热容CV和定压比热容 CP。定容比热容是单位质量某种气体在保持体积不变的情况下，温度升高 1K 时所需的热量。 而定压比热容则是单位质量某种气体在保持压强不变的情况下，温度升高 1K 所需的热量。显 然，后者由于有对外作功而大于前者，即 CP＞CV。因此，比值=CP/C V＞1。一般说来，在实验中测定CV是比较困难的，故CV通常是通过测定 CP及值来获得。本实验将用测定物体在特定容器中的振动周期来计算值。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。在烧瓶的壁上有一小孔C，并插入一根细管，通过它各种气体可以注入到烧瓶中。C B A 太原理工大学基础物理实验2 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管一直注入一个小气压的气流，在精密玻璃管B 的中央开设一个小孔。当振动物体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 的小孔上下作间谐振动。振动周期可利用光电计时装置来测量。钢球 A的质量为 m ,半径为 r （直径为 d ）, 当烧瓶内压强 P满足下面条件时钢球 A处于平衡状态：2rmgPPL（1）式中： PL 为大气压强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 π r2dp 物体的运动方程为：dprdtxdm222π（2）因为物体运动过程相当快，所以可以看作是绝热过程，绝热方程为：常数PV（3）将（3）式求导数得出：VdVPdp（4）容器内体积的变化：xrdV2（5）太原理工大学基础物理实验3 由（2）、（4）、（5）三式可得 ：04222xm VPrdtxd（6）此式即为熟知的简谐振动的微分方程，它与式（7）比较：0222xdtxd（7）可得：m VPr422（8）又因T2所以Tm VPr242即424264...
