文档介绍：实验七 气体比热容比的测定
比热容是物性的重要参量，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比的方法。
[实验目的]
测定空气分子的定容器的内压力增大，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 玻璃瓶
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 图 7—1 实验装置示意图
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 dp，物体的运动方程为：
d 2 x
m r 2 dp (7—1)
dt 2
因为物体振动过程相当快，所以可以看作绝热过程，绝热方程为
PV 常数 （7—2）
将(7—2)式求导数得出：
pdV
dp — ， dV r 2x （7－3）
V
将(7—3)式代入(7—1)式得d 2 x 2 r 4 p
x 0 （7—4）
dt 2 mV
此式即为熟知的简谐振动方程，它的解为
2 r 4 p 2
（7—5）
mV T
4mV 64mV
（7－6）
T 2 pr 4 T 2 pd 4
式中各量均可方便测得，因而可算出 γ 值。由气体分子运动论可以知道，γ 值与气体分子的
自由度数有关，对单原子气体（如氩）只有三个平动自由度，双原子气体(如氢)除上述