实验5空气比热容比的测定 气体的定压比热容与定容比热容之比称为气体的绝热指数，它是一个重要的热力学常数，在热 力学方程中经常用到，本实验用新型扩散硅压力传感器测空气的压强，用电流型集成温度传感器测 空气的温度变化，从而得到空气的绝热指数：要求观察热力学现象，掌握测量空气绝热指数的一种 方法，并了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法及特性， 方法一 用绝热膨胀法测定空气的比热容比 一、实验目的 1.用绝热膨胀法测定空气的比热容比。 2.观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。 3.了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法及特性。 二、实验原理 理想气体的压强P、体积V和温度T在准静态绝热过程中，遵守绝热过程方程：PV”等于恒 量，其中y是气体的定压比热容Cp和定容比热容C,之比，通常称y=Cp/C,为该气体的比热容 比（亦称绝热指数）。 如图1所示，我们以些气瓶内空气（近似为理想气体）作为研究的热学系统，试进行如下实 验过程。 (1)首先打开放气阀4，贮气瓶与大气相通，再关闭4，瓶内充满与周围空气同温（设为T,) 同压（设为B)的气体。 (2)打开充气阀B,用充气球向瓶内打气，充入一定量的气体，然后关闭充气阀B。此时瓶 内空气被压缩，压强增大，温度升高。等待内部气体温度稳定，即达到与周围温度平衡，此时的气 体处于状态1(P,T。)。 (3)迅速打开放气阀A,使瓶内气体与大气相通，当瓶内压强降至P时，立刻关闭放气阀A, 将有体积为△V的气体喷污出贮气瓶。由于放气过程较快，瓶内保留的气体来不及与外界进行热交 换，可以认为是一个绝热膨胀的过程。在此过程后瓶中的气体由状态1(B,工。)转变为状态Ⅱ (P,乃2，工)。乃2为贮气瓶容积，为保留在瓶中这部分气体在状态I(P,T。)时的体积
1 实验 5 空气比热容比的测定 气体的定压比热容与定容比热容之比称为气体的绝热指数，它是一个重要的热力学常数，在热 力学方程中经常用到，本实验用新型扩散硅压力传感器测空气的压强，用电流型集成温度传感器测 空气的温度变化，从而得到空气的绝热指数；要求观察热力学现象，掌握测量空气绝热指数的一种 方法，并了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法及特性。 方法一 用绝热膨胀法测定空气的比热容比 一、实验目的 1．用绝热膨胀法测定空气的比热容比。 2．观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。 3．了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法及特性。 二、实验原理 理想气体的压强 P、体积 V 和温度 T 在准静态绝热过程中，遵守绝热过程方程： PV 等于恒 量，其中 是气体的定压比热容CP 和定容比热容CV 之比，通常称 =CP CV / 为该气体的比热容 比（亦称绝热指数）。 如图 1 所示，我们以贮气瓶内空气（近似为理想气体）作为研究的热学系统，试进行如下实 验过程。 （1）首先打开放气阀 A，贮气瓶与大气相通，再关闭 A，瓶内充满与周围空气同温（设为T0 ） 同压（设为 P0 ）的气体。 （2）打开充气阀 B，用充气球向瓶内打气，充入一定量的气体，然后关闭充气阀 B。此时瓶 内空气被压缩，压强增大，温度升高。等待内部气体温度稳定，即达到与周围温度平衡，此时的气 体处于状态 I（ P1 ,V1 ,T0 ）。 （3）迅速打开放气阀 A，使瓶内气体与大气相通，当瓶内压强降至 P0 时，立刻关闭放气阀 A， 将有体积为ΔV 的气体喷泻出贮气瓶。由于放气过程较快，瓶内保留的气体来不及与外界进行热交 换，可以认为是一个绝热膨胀的过程。在此过程后瓶中的气体由状态 I（ P1 ,V1 ,T0 ）转变为状态 II （ P0 ,V2 ,T1）。V2 为贮气瓶容积，V1为保留在瓶中这部分气体在状态 I（ P1 ,T0 ）时的体积
图1实验装置简图 图2气体状态变化及P.V图 (4)由于瓶内气体温度T低于室温T。,所以瓶内气体慢慢从外界吸热，直至达到室温T为 止，此时瓶内气体压强也随之增大为D。则稳定后的气体状态为Ⅲ(D,',工)。从状态Ⅱ一状态 Ⅲ的过程可以看作是一个等容吸热的过程。由状态一Ⅱ一Ⅲ的过程如图5所示。 【一Ⅱ是绝热过程，由绝热过程方程得： RV=PV? (1) 状态I和状态Ⅲ的温度均为T,由气体状态方程得 (2) 合并式(1)、式(2)，消去V、V2得 nP-lnP。ln(E/P) y= (3) InP -InP In(P/P 由式(5)可以看出，只要测得卫、B就可求得空气的绝热指数y 三、实验仪器 1、FD-NCD型空气比热容比测定仪 本实验采用的FD-NCD型空气比热容比测定仪由扩散硅压力传感器、AD590集成温度传感器 电源、容积为1000ml左右玻璃瓶、打气球及导线等组成。如图3、图4所示. L充气阀B 2扩散硅压力传感器 3放气阀A 4瓶塞 5.AD590集成温度传感器 6.电源 7.贮气玻璃瓶 8打气球
2 图 1 实验装置简图 图 2 气体状态变化及 P-V 图 （4）由于瓶内气体温度T1低于室温T0 ，所以瓶内气体慢慢从外界吸热，直至达到室温T0 为 止，此时瓶内气体压强也随之增大为 P2 。则稳定后的气体状态为 III（ P2 ,V2 ,T0 ）。从状态 II→状态 III 的过程可以看作是一个等容吸热的过程。由状态 I→II→III 的过程如图 5 所示。 I→II 是绝热过程，由绝热过程方程得: P1 V2 P0 V2 （1） 状态 I 和状态 III 的温度均为 T0，由气体状态方程得 P1 V1 P2V2 （2） 合并式（1）、式（2），消去 V1、V2 得 ln( / ) ln( / ) ln ln ln ln 1 2 1 0 1 2 1 0 P P P P P P P P （3） 由式（5）可以看出，只要测得 P0 、 P1、 P2 就可求得空气的绝热指数 。 三、实验仪器 1、FD-NCD 型空气比热容比测定仪 本实验采用的 FD-NCD 型空气比热容比测定仪由扩散硅压力传感器、AD590 集成温度传感器、 电源、容积为 1000ml 左右玻璃瓶、打气球及导线等组成。如图 3、图 4 所示。 1.充气阀 B 2.扩散硅压力传感器 3.放气阀 A 4.瓶塞 5.AD590 集成温度传感器 6.电源 7. 贮气玻璃瓶 8.打气球
1,压力传感器接线端口 2调零巾位婴旋 8&888 3,温度传感器接线插 4四位半数字电压表面 板（对应温度） 5.三位半数字电压表面 板（对应压品） 图4测定仪电源面板示意图 2.AD590集成温度传感器 AD590是一种新型的半导体温度传感器，测温范围为-50°C~150C。当施加+4V~+30V的激 励电压时，这种传感器起恒流源的作用，其输出电流与传感器所处的温度成线性关系。如用摄氏度 ·表示温度.则输出电流为 1=K+ .(1) K仁=1uAWC,对于L其值从273~278uA略有差异。本 实验所用AD590也是如此。AD590输出的电流I可以在 远距离处通过一个适当阻值的电阻R,转化为电压U,由 公式=UR算出输出的电流，从而算出温度值。如图5。 AD590 若串接5KΩ电阻后，可产生5mV/C的信号电压，接0~ 2V量程四位半数字电压表，最小可检测到0.02℃温度变 化。 3。扩散硅压力传感器 扩散硅压力传感器是把压强转化为电信号，最终由同 轴电缆线输出信号，与仪器内的放大器及三位半数字电压 表相接。它显示的是容器内的气体压强大于容器外环境大 图5AD590电路简图 气压的压强差值。当待测气体压强为P+10.00KPa时，数字电压表显示为200mV,仪器测量气体 压强灵敏度为20 mV/KPa,测量精度为5Pa。可得测最公式： P,=P+UU/2000 其中电压U的单位为mV,压强P1、P的单位为10Pa 4、气压计 该气压计用来观测环境气压。 5、水银温度计 四、实验内容
3 2．AD590 集成温度传感器 AD590 是一种新型的半导体温度传感器，测温范围为-50˚C～150˚C。当施加＋4V～＋30V 的激 励电压时，这种传感器起恒流源的作用，其输出电流与传感器所处的温度成线性关系。如用摄氏度 t 表示温度,则输出电流为 0 I Kt I （1） К=1μA/˚C，对于 I, 其值从 273～278μA 略有差异。本 实验所用 AD590 也是如此。AD590 输出的电流 I 可以在 远距离处通过一个适当阻值的电阻 R，转化为电压 U，由 公式 I＝U/R 算出输出的电流，从而算出温度值。如图 5。 若串接 5KΩ 电阻后，可产生 5ｍＶ／˚C 的信号电压，接 0～ 2V 量程四位半数字电压表, 最小可检测到 0.02˚C 温度变 化。 3．扩散硅压力传感器 扩散硅压力传感器是把压强转化为电信号，最终由同 轴电缆线输出信号，与仪器内的放大器及三位半数字电压 表相接。它显示的是容器内的气体压强大于容器外环境大 气压的压强差值。当待测气体压强为 P0+10.00KPa 时，数字电压表显示为 200mV，仪器测量气体 压强灵敏度为 20mV/KPa，测量精度为 5Pa。可得测量公式： P1=P0+U/2000 (2) 其中电压 U 的单位为 mV，压强 P1、P0 的单位为 105 Pa 4、气压计 该气压计用来观测环境气压。 5、水银温度计 四、实验内容 图 5 AD590 电路简图 图 4 测定仪电源面板示意图 1.压力传感器接线端口 2.调零电位器旋钮 3.温度传感器接线插孔 4.四位半数字电压表面 板（对应温度） 5.三位半数字电压表面 板（对应压强）
1打开放气阀A,按图1连接电路，集成温度传感器的正负极请勿接错，电源机箱后面的开关 拨向内。用气压计测定大气压强，用水银温度计测环境室温工，。开启电源，让电子仪器部件预 热20分钟，然后旋转调零电位器旋钮，把用于测量空气压强的三位半数字电压表指示值调到“0”， 并记录此时四位半数字电压表指示值U,。 2.关闭放气阀A,打开充气阀B,用充气球向瓶内打气，使三位半数字电压表示值升高到 100mV~150mV。然后关闭充气阀B,观察U,、U。的变化，经历一段时间后，U,、U。指示值 不变时，记下(Ug,U,),此时瓶内气体近似为状态1(P,T。)。注：U,对应的温度值为T 3.迅速打开放气阀4，使瓶内气体与大气相通，由于瓶内气压高于大气压，瓶内△V体积的气体 将突然喷出，发出“嗤”的声音。当瓶内空气压强降至环境大气压强B时（放气声刚结束），立刻关 闭放气阀A,这时瓶内气体温度降低，状态变为Ⅱ。 4.当瓶内空气的温度上升至温度T时，且压强稳定后，记下(U,U,)此时瓶内气体近似 为状态Ⅲ(B,工，) 5.打开放气阀4，使贮气瓶与大气相通，以便于下一次测量 6把测得的电压值U，、Ug、U,(以mV为单位)填入如下数据表格，依公式(2)计算气 压值、依(5)式计算空气的绝热指数y值。 7.重复步骤2一4，重复3次测量，比较多次测量中气体的状态变化有何异同，并计算7。 五、注意事项 1.实验中贮气玻璃瓶及各仪器应放于合适位置，最好不要将贮气玻璃瓶放于靠桌沿处，以免打 2转动充气阀和放气阀的活塞时，一定要一手扶住活塞，另一只手转动活塞，避免损坏活塞。 3.实验前应检查系统是否漏气，方法是关闭放气阀A,打开充气阀B,用充气球向瓶内打气， 使瓶内压强升高1000Pa~2000Pa左右（对应电压值为20mV~40mV),关闭充气阀B,观察压强是 否稳定，若始终下降则说明系统有漏气之处，须找出原因。 4.做好本实验的关健是放气要进行的十分迅速。即打开放气阀后又关上放气阀的动作要快捷 使瓶内气体与大气相通要充分且尽量快底完成。注意记录电压值。 六。问题讨论 1本实验研究的热力学系统，是指那部分气体？ 2.实验内容2中的T值一定与初始时室温工，相等吗？为什么？若不相等，对y有何影响？ 3.实验时若放气不充分，则所得y值是偏大还是偏小？为什么？
4 1.打开放气阀 A，按图 1 连接电路，集成温度传感器的正负极请勿接错，电源机箱后面的开关 拨向内。用气压计测定大气压强 P0 ，用水银温度计测环境室温T0 。开启电源，让电子仪器部件预 热 20 分钟，然后旋转调零电位器旋钮，把用于测量空气压强的三位半数字电压表指示值调到“0”， 并记录此时四位半数字电压表指示值 T0 U 。 2.关闭放气阀 A，打开充气阀 B，用充气球向瓶内打气，使三位半数字电压表示值升高到 100mV～150mV。然后关闭充气阀 B，观察UT 、 P1 U 的变化，经历一段时间后，UT 、 P1 U 指示值 不变时，记下（ P1 U ，UT ），此时瓶内气体近似为状态 I（ P1 ,T0 ）。注：UT 对应的温度值为 T. 3.迅速打开放气阀 A，使瓶内气体与大气相通，由于瓶内气压高于大气压，瓶内∆V 体积的气体 将突然喷出,发出“嗤”的声音。当瓶内空气压强降至环境大气压强 P0 时（放气声刚结束），立刻关 闭放气阀 A，这时瓶内气体温度降低，状态变为 II。 4.当瓶内空气的温度上升至温度 T 时，且压强稳定后，记下（ P2 U ，UT ）此时瓶内气体近似 为状态 III（ P2 ,T0 ）。 5.打开放气阀 A,使贮气瓶与大气相通，以便于下一次测量。 6.把测得的电压值 P1 U 、 P2 U 、UT （以 mV 为单位）填入如下数据表格，依公式（2）计算气 压值、依（5）式计算空气的绝热指数 值。 7.重复步骤 2－4，重复 3 次测量，比较多次测量中气体的状态变化有何异同，并计算 。 五、注意事项 1.实验中贮气玻璃瓶及各仪器应放于合适位置，最好不要将贮气玻璃瓶放于靠桌沿处，以免打 破。 2.转动充气阀和放气阀的活塞时，一定要一手扶住活塞，另一只手转动活塞，避免损坏活塞。 3.实验前应检查系统是否漏气，方法是关闭放气阀 A，打开充气阀 B，用充气球向瓶内打气， 使瓶内压强升高 1000Pa～2000Pa 左右(对应电压值为 20mV～40mV)，关闭充气阀 B，观察压强是 否稳定，若始终下降则说明系统有漏气之处，须找出原因。 4.做好本实验的关键是放气要进行的十分迅速。即打开放气阀后又关上放气阀的动作要快捷， 使瓶内气体与大气相通要充分且尽量快底完成。注意记录电压值。 六．问题讨论 1.本实验研究的热力学系统，是指那部分气体？ 2. 实验内容 2 中的 T 值一定与初始时室温T0 相等吗？为什么？若不相等，对 有何影响？ 3.实验时若放气不充分，则所得 值是偏大还是偏小？为什么？
方法二振动法测定空气的比热容比 一、实验目的 测定空气分子的定压比热容与定容比热容之比。 二、实验原理 气体的定压比热容CP与定容比热容CV之比y=C,/C,。在热力学过程特别是绝热过程中 是一个很重要的参数，测定的方法有好名种。这里介绍一种较新瓶的方法，通衬测定物体在特声容 器中的振动周期来计算值￥。实验基本装置如图1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「（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P=+ ,式中PL为大气压力。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 动周期可利田光申计时装置来测得。 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△P,物体的运动方程 md=g 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 pVT=常数 3 将(2)式求导数得出 Ap=-Prav .△V=02 3 将(3)式代入(1)式得 spx=0 此式即为熟知的简谐振动方程，它的解为 rp严-2 =m 4mV 64mV g y-Tpr-Tpd 式中各量均可方便测得，因而可算出值。由气体运动论可以知道，值与气体分子的自由度数 有关，对单原子气体（如氩）只有三个平均自由度，双原子气体（如氢）除上述3个平均自由度外 还有2个转动自由度。对多原子气体，则具有3个转动自由度，比热容比与自由度的关系为。 理论上得出： 单原子气体(Ar,He) f=3y=1.67: 双原子气体(N2,H2,O2)=5 y=1.40: 5
5 方法二 振动法测定空气的比热容比 一、实验目的 测定空气分子的定压比热容与定容比热容之比。 二、实验原理 气体的定压比热容 CP 与定容比热容 CV 之比 。在热力学过程特别是绝热过程中 是一个很重要的参数，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 值γ。实验基本装置如图1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 为大气压力。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 r p dt d x m 2 2 2 (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 常数 (2) 将（2）式求导数得出： V r x V p V p 2 , (3) 将（3）式代入（1）式得 (4) 此式即为熟知的简谐振动方程，它的解为 2 4 2 4 2 4 4 64 2 T pd mV T pr mV mV T r p (4) 式中各量均可方便测得，因而可算出 值。由气体运动论可以知道， 值与气体分子的自由度数 有关，对单原子气体（如氩）只有三个平均自由度，双原子气体（如氢）除上述3个平均自由度外 还有2个转动自由度。对多原子气体，则具有3个转动自由度，比热容比 与自由度 f 的关系为。 理论上得出： 单原 子气体（Ar，He） f=3 γ=1.67； 双原子气体（N2 ，H2，O2） f=5 γ=1.40；
多原子气体(C02,CH4) 6 y=1.33 且与温度无关。 本实验装置主要系玻璃制成，且对玻璃管的要求特别高，振动物体的直径仅比玻璃管内径小 0.01m左右，因此振动物体表面不允许擦伤。平时它停留在玻璃管的下方（用弹簧托住）。若要将 其取出，只需在它振动时，用手指将玻璃管壁上的小孔堵住，稍稍加大气流量物体便会上浮到管子 上方开口处，就可以方便地取出，或将此管由瓶上取下，将球倒出来。振动周期采用可预置测量次 数的数字计时位（分50次，100次一挡）。采用重复多次别量。 振动物体直径采用螺旋测微计测出，质量用物理天平称量，烧瓶容积由实验室给出，大气压力 由气压表自行读出，并换算Nm2(760mmg=1.013x105N/m2) 三、实验仪器 DH4602气体比热气体比热容比测定仪，支撑架，精密玻璃容器，气泵 四、实验内容 1.仪器调整 ()将气泵、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。 ()调节底板上三个水平调节螺钉，使底板处于水平状态。 ()接通气泵电源，缓慢调节气泵上的调节旋钮，数分钟后，待储气瓶内注入一定压力的气体后 玻璃管中的钢球离开弹簧，向管子上方移动，此时应调节好进气的大小，使钢球在玻璃管中以小孔 为中心上下振动。 2.实验测量 (a)设置：接通计时仪器的电源及光电接收装置与计时仪器的连接。打开计时仪器，预置测量次 数为50次。（如需设置其它次数，可按“置数”键后，再按“上调”或“下调”健，调至所需次数， 再按“置数”健确定。本实验按预置测量次数进行，不需要另外置数。) (6)测量：按“执行”键，即开始计数（状态显示灯闪烁）。待状态显示灯停止闪烁，显示屏显示 的数字为振动50次所需的时间。重复测量5次 (c)其它测量 用螺旋测微计测出钢球的直径d,重复测最5次。用物理天平称出钢球的质量m,左右盘各称一 (d)记录室温和大气压和容器的体积 (e)根据公式求出空气的比热容比。 4mV 64mV 1-Tpri-Tpd (5) (f)估算测量的不确定度 五、注意事项 1、若钢球不作简谐振动，可以调节气泵上面的气流调节阀门，直到钢球在玻璃管上小孔附近作稳 定的谐振动。 2、接通电源后若不计时或不停止计时，可能是光电门位置放置不正确，造成钢球上下振动时未挡 光，或者是外界光线过强，须活当挡光。 3、本实验装置主要系玻璃制成，且对玻璃管的要求特别高，振动钢球的直径仅比玻璃管内径小
6 多原子气体（CO2，CH4） f=6 γ=1.33 且与温度无关。 本实验装置主要系玻璃制成，且对玻璃管的要求特别高，振动物体的直径仅比玻璃管内径小 0.01mm 左右，因此振动物体表面不允许擦伤。平时它停留在玻璃管的下方（用弹簧托住）。若要将 其取出，只需在它振动时，用手指将玻璃管壁上的小孔堵住，稍稍加大气流量物体便会上浮到管子 上方开口处，就可以方便地取出，或将此管由瓶上取下，将球倒出来。振动周期采用可预置测量次 数的数字计时仪（分50次，100次二档），采用重复多次测量。 振动物体直径采用螺旋测微计测出，质量用物理天平称量，烧瓶容积由实验室给出，大气压力 由气压表自行读出，并换算 。 三、实验仪器 DH 4602气体比热气体比热容比测定仪，支撑架，精密玻璃容器，气泵 四、实验内容 1.仪器调整 （a）将气泵、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。 （b）调节底板上三个水平调节螺钉，使底板处于水平状态。 （c）接通气泵电源，缓慢调节气泵上的调节旋钮，数分钟后，待储气瓶内注入一定压力的气体后， 玻璃管中的钢球离开弹簧，向管子上方移动，此时应调节好进气的大小，使钢球在玻璃管中以小孔 为中心上下振动。 2.实验测量 （a）设置：接通计时仪器的电源及光电接收装置与计时仪器的连接。打开计时仪器，预置测量次 数为50次。（如需设置其它次数，可按“置数”键后，再按“上调”或“下调”键，调至所需次数， 再按“置数”键确定。本实验按预置测量次数进行，不需要另外置数。） （b）测量：按“执行”键，即开始计数（状态显示灯闪烁）。待状态显示灯停止闪烁，显示屏显示 的数字为振动50次所需的时间。重复测量5次。 （c）其它测量 用螺旋测微计测出钢球的直径 d，重复测量5次。用物理天平称出钢球的质量 m，左右盘各称一 次。 （d）记录室温和大气压和容器的体积 （e）根据公式求出空气的比热容比。 2 4 2 4 4 64 T pd mV T pr mV （5） （f）估算测量的不确定度 五、注意事项 1、若钢球不作简谐振动，可以调节气泵上面的气流调节阀门，直到钢球在玻璃管上小孔附近作稳 定的谐振动。 2、接通电源后若不计时或不停止计时，可能是光电门位置放置不正确，造成钢球上下振动时未挡 光，或者是外界光线过强，须适当挡光。 3、本实验装置主要系玻璃制成，且对玻璃管的要求特别高，振动钢球的直径仅比玻璃管内径小
0.01mm左右，因此钢球表面不允许擦伤，在测量钢球质量和直径是要注意轻拿轻放，还要防止钢 球表面粘上灰尘。 六、问题与讨论 1.注入气体量的多少对小球的运动情况有没有影响？ 2.在实际问题中，物体振动过程并不是理想的绝热过程，这时测得的值比实际值大还是小？ 为什么？
7 0.01mm 左右，因此钢球表面不允许擦伤，在测量钢球质量和直径是要注意轻拿轻放，还要防止钢 球表面粘上灰尘。 六、问题与讨论 1．注入气体量的多少对小球的运动情况有没有影响？ 2．在实际问题中，物体振动过程并不是理想的绝热过程，这时测得的值比实际值大还是小？ 为什么？