实验报告课程名称：_____生物系统传输过程________指导老师：__**_叶章颖______成绩：__________________实验名称：_______________气体比热容比的测定实验________________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的测定空气的定压比热容和定容比热容之比k二、实验装置DH4602气体比热容比测定仪；螺旋测微计；物理天平三、实验原理测定比热容比的方法有好多种。本实验通过测定物体在特定容器中的振动周期来计算k实验基本装置如图1-1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。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的小孔专业：__生物系统工程__姓名：_***___3110100279___日期：2013D-228_______D-228________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（1-1）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（1-2）将（1-2）式求导数得出：（1-3）将（1-3）式代入（1-1）式得mVpkmVpkmVpr（1-4）式中各量均可方便测得，因而可算出k值。由气体运动论可以知道，k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）除上述个平动自由度外还有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k。理论上得出：单原子气体（CHCO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，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10013四、实验内容1．接通电源，调节气泵上气量调节旋钮，使小球在玻璃管中以小孔为中心上下振动。注意，气流过大或过小会造成钢珠不以玻璃管上小孔为中心的上下振动，调节时需要用手挡住玻璃管上方，以免气流过大将小球冲出管外造成钢珠或瓶子损坏。2．打开周期计时装置，次数设置为50次，按下执行按钮后即可自动记录振动50次周期所需的时间。3．若不计时或不停止计时，可能是光电门位置放置不正确，造成钢珠上下振动时未挡光，或者是外界光线过强，此时须适当挡光。4．重复以上步骤五次。5．用螺旋测微计和物理天平分别测出钢珠的直径d和质量m，其中直径重复测量五次。本实验提供的玻璃瓶的有效体积为：1450cm，小球半径约为mm五、仪器操作1、仪器在使用前应可靠固定，玻璃容器应垂直放置，以免小球振动时碰到管壁，造成测量误差。垂直度可以通过调节玻璃容器本身和底座上的三个螺钉来实现。2、气泵的输出通过输气软管接入玻璃容器，连接时注意不要漏气，否则小球不能上下振3、光电门的输出插头接到计时测试仪的后面板的专用插座上。

4、气泵的电源插头接到计时测试仪的后面板的二芯插座上，通过接通计时测试仪的前面板的气泵电源开关，可以接通或关闭气泵的电源。5、接好仪器的电源，打开后面板上的电源开关，仪器接通电源。6、计时测试仪的程序预置周期为30次。据具体要求，若要设置50次，先按“置数”开锁，再按上调（或下调）改变周期T，当达到T=50时，再按“置数”锁定。7、此时按执行键开始计时，信号灯不停闪烁，即为计时状态，这时数显表显示计时周期的个数。当小球经过光电门的周期次数达到设定值，数显表头将显示具体时间，单位“秒”。需要再执行“50”周期时，无须重新设置，只要按“返回”即可回到上次刚执行的周期数“50”，再按“执行”键，便可以第二次计时。当按复位或断电再开机时，程序从头预置30次周期，须重复上述步骤。8、本计时器的周期设定范围0-99次。计时范围为0-99.99s，分辨率为0.01s。六、数据与结果在忽略容器体积V、大气压p测量误差的情况下估算空气的比热容及其不确定度：25.8225.8325.8125.8025.7925.81mVpr=1.37不确定度：=1.676*10^-3误差为%=（k理论-k实际）/k理论=1.77%七、思考题1、注入气体量的多少对小球的运动情况有没有影响？有影响。

气流过大或过小均会造成小球不以玻璃管上小孔为中心上下振动。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？比实际值小。因为若不是理想的绝热过程，小球的振动周期会变长。八、心得体会在实验中我们学习测定了空气比热容比的方法，同时熟练掌握课直接测量值和间接测量值不确定度的计算。在实验的过程中喷到了一些问题，比如精度的问题，经过我们的自主思考和小组集体讨论，找到了排除故障的方法。在试验之后我们分析了测定气体比热容比的误差来源是来自测量上的误差，所以我们采取了多点同时测量，每一个参数用多点的测量结果计算平均值。