一、 实验名称： 空气比热容比的测量
二、 实验目的：
测量室温下的空气比热容比；学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比；观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。
三、实验器材：
储气瓶一套（包括玻璃瓶、活塞两只、橡皮塞、打气球）、两只传感器（扩散硅压力传感器和电流型集成温度传感器AD590各一只）、测空气压强的三位半数字电压表、测空气温度的四位半数字电压表、连接电缆及电阻。
四、实验原理：
遵循两条基本原则：其一是保持系统为孤立系统；其二是测量一个系统的状态参量时，应保证系统处于平衡态。
气体的定压比热容
和定容比热容
之比称为气体的比热容比，用符号
表示（即
），又称气体的绝热系数。
如图所示，实验开始时，首先打开活塞C2，储气瓶与大气相通，当瓶内充满与周围空气同压强同温度的气体后，再关闭活塞C2。
打开充气活塞C1，将原处于环境大气压强为
、室温为
的空气，用打气球从活塞C1处向瓶内打气，充入一定量的气体，然后关闭充气活塞C1。此时瓶内空气被压缩而压强增大，温度升高，等待瓶内气体温度稳定，即达到与周围温度平衡。此时的气体处于状态I(
,
,)，其中为储气瓶容积。
然后迅速打开放气阀门C2，使瓶内空气与周围大气相通，瓶内气体做绝热膨胀，将有一部分体积为
的气体喷泻出储气瓶。当听不见气体冲出的声音，即瓶内压强为大气压强，瓶内温度下降到
（<）,此时，立即关闭放气阀门C2,。由于放气过程较快，瓶内保留的气体由状态I(,,)转变为状态
(,
,)。
由于瓶内气体温度低于室温，所以瓶内气体慢慢从外界吸热，直至达到室温为止，此时瓶内气体压强也随之增大为。稳定后的气体状态为
(
,
,)，从状态到状态的过程可以看作是一个等容吸热的过程。
…… …… 余下全文
和定容比热容
之比称为气体的比热容比，用符号
表示。（即
），它被称气体的绝热系数，它是一个重要的参量，经常出现在热力学方程中。通过测量
的空气压入贮气瓶Ｂ内，这时瓶内压强增大，温度变至一定值时，关闭活塞C1。待稳定后，瓶内空气达到状态
，
为贮气瓶容积。
时迅速关闭活塞C2，由于放气过程很短，故认为此过程是一个近似的绝热过程。瓶内气体压强减小，温度降低，绝热膨胀过程应该满足泊松定律：
(1)
（2）
，所以热力学第一定律的微分形式为
(1)
(2)
(3)
(4)
，又利用
代入(4)式，就得到定压比热容与定容比热容的关系
(5)
为
，式中PL 为大气压强。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，注入气体使储气瓶II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。
（1）