气体比热容比的测定(FB212DDDDDDDDD)实验讲义杭州精科仪器有限公司1钢球D的质量为m，半径为r(直径为d)，当瓶子内压力P□□□□□□□□□比热容是物质的重要参量，在研究物质结构、确定相变、鉴定物质纯度等方面起着重要的作用。本实验将介绍一种较新颖的测量气体比热容的方法。□□□□□□测定空气分子的定压比热容与定容比热容之比Y值。□□□□□□气体的定压比热容C与定容比热容C之比PV丫=C/C，在热力学过程特别是绝热过程中是一个PV很重要的参数，测定的方法有好多种。这里介绍一种较新颖的方法，通过测定物体在特定容器中的振动周期来计算Y值。实验基本装置如图1所示,振动物体小球D的直径比玻璃諧振腔E直径仅小0.01〜0.02mm。它能在此精密的玻璃諧振腔E中上下移动，在储气瓶A的壁上有一充气孔B，并插入一根细管，通过它各种气体可以注入到储气瓶A中。m・gD处于力平衡状态，这时P=P+，式中P为大气压强。为了补偿由于空气阻尼L兀・r2L引起振动物体D振幅的衰减，通过B管不断注入一个小气压的气流，在精密玻璃諧振腔E的中央开设有一个小孔C。当振动物体A处于小孔下方的半个振动周期时，注入气体使储气瓶A内压力增大，引起物体D向上移动，而当物体D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，使储气瓶A内压力减小从而使物体D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D能在玻璃諧振腔E的小孔C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dx，则容器内的压力变化dp，物体的运动方程为:d2xm=Kr2dpdt2(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:PV丫=常数(2)将(2)式求导数得出:dp--伙dVdV-兀r2dx(3)满足下面条件时，钢2wV'将(3)式代入(1)式得:d2x兀2r4pyi+dx一0dt2mV此式即为熟知的简谐振动方程，它的解为：(4)2•周期数显示；3.典拉及避行键；4.计时显示；§.空匡机;<5摘气瓶I；化光电门；氐钢球簡谐振动腔;:9.不锈钢球；山小弹簧；11•储气瓶II；12.仪器底座；13代压谓节器；3□□□□□□1．实验仪器的调整：（1）将空压机、储气瓶用橡皮管连接好，装有钢球的玻璃管插入球形储气瓶。将光电接收装置利用方形连接块固定在立杆上，固定位置于空芯玻璃管的小孔附近。本实验仪提供的空压机是二路独立的，一般情况下，只需要采用单通道供气，（注意，另一路敞开，不能堵住）。在碰到一路气量不足时，可以用三通把二路出口并联使用，但此时要注意把气泵的调节开关逆时针调小一些，避免气压太大把钢球冲出。（2）接通空压机电源，缓慢调节空压机上的调节旋钮，数分钟后，待储气瓶内注入一定压力的气体后，玻璃管中的钢球浮起离开弹簧，向管子上方移动，此时适当调节进气的大小，使钢球在玻璃管中以小孔为中心上下振动，即维持简谐振动状态。2．振动周期测量：接通FB213A型数显计数计时毫秒仪的电源，把光电接收装置与毫秒仪连接。合上毫秒仪电源开关，预置测量次数为50次（N次）（可根据实验需要从1〜99次任意设置），设置计数次数时，可分别按“置数”键的十位或个位按钮进行调节，（具体操作参看附录），设置完成后自动保持设置值，（直到再次改变设置为止）。在不锈钢球正常振动的情况下，按“执行”键，毫秒仪即开始计时，每计量一个周期，周期显示数值逐1递减，直到递减为0时，计时结束，毫秒仪显示出累计50个（N个）周期的时间。（毫秒仪计时范围：0-99.999s,分辨率1ms。）重复以上测量5次，将数据记录到表2中。3．其它物理量的测量：用螺旋测微计和物理天平分别测出钢球的直径d和质量m,其中直径重复测量5次。注：（1）装有钢球的玻璃管上端有一黑色护套，防止实验时气流过大时，导致钢球冲出。如需测钢球的质量可先拔出护套，取出钢球，待测量完毕，钢球放入后，重新装好护套。（2）若不能启动计时或不能停止计时，可能原因是光电门位置放置不正确，造成钢球上下振动时未能挡光，如果因外界光线过强，影响光电门的正常逻辑关系，可拉上窗帘适当遮光，问题即可解决。（3）本实验仪器容器的容积由制造厂提供。（每台仪器上有标注）。□□□□□□□1．求钢珠质量、直径及其不确定度：表1次...
