圆筒内活塞振动测量空气比热容比的方法

摘要

圆筒内活塞振动测量空气比热容比的方法，水平布置透明圆筒的两端分别连接一个气体容器，气体容器外侧有能够密封的气孔，圆筒有一个水平泡；旋开圆筒两端的气体容器，从圆筒的敞口端塞入活塞体，使活塞体的中心与圆筒的中心重合，然后旋紧两端的气体容器、再旋紧两端气体容器外侧的密封帽，打开圆筒外侧的电磁铁的电源通过磁场移动活塞体，断开电源则活塞体在空气的弹性下将会发生振动；空气比热容比γ为γ=2mV/(r4T2P)，其中m为活塞体质量，r为圆筒内部半径，V是单侧密封空气体积，T为振动周期，P为外界空气的大气压强值。有益效果是：密封空气具有良好的弹性；实验原理更严谨；是一个严格的简谐振动；结构更简单，成本更低廉。

主权项

圆筒内活塞振动测量空气比热容比的方法，其特征是：一根由透明硬质材料制作成的圆筒（7）的两端有外螺纹，在圆筒（7）的两端对称地连接气体容器（2），两侧的气体容器（2）内部体积相等，气体容器（2）和圆筒（7）之间通过螺纹连接；每个气体容器（2）的外侧有一个气孔、该气孔通过密封帽（1）实现密封，圆筒（7）的外侧在中心位置有两条圆筒中心圈（8），两条圆筒中心圈（8）的中心为圆筒（7）的对称中心，圆筒（7）有一个水平泡（9），使水平泡朝上，将圆筒（7）固定在一个支架上，通过调节支架的调节脚，使圆筒处于水平状态；使用时，装置内部的气体相对于外部气体处于密封状态，同时，活塞体左右两侧的气体也被活塞彼此隔绝，活塞体左右两侧的气体不能相互交换；旋开圆筒（7）两端的气体容器（2），或者旋开一端的气体容器（2）、同时打开另一端的气体容器（2）的密封帽（1），从圆筒（7）的敞口端塞入活塞体，活塞体由两端的活塞（4）和连接两个活塞的不锈钢连杆（5）组成，不锈钢连杆（5）由能够被磁场吸引的材质组成，在活塞（4）涂抹润滑油；不锈钢连杆（5）的中心有一个连杆中心线（6），连杆中心线（6）指示活塞体的对称中心，通过细杆等物件推送活塞体，使连杆中心线（6）位于圆筒（7）的两条圆筒中心圈（8）的中间，也就是使活塞体的中心与圆筒（7）的中心重合，然后旋紧两端的气体容器（2）、再旋紧两端气体容器（2）外侧的各自的密封帽（1），使装置内部空气与外界空气相互隔绝，接下来打开圆筒（7）外侧的电磁铁（10）的电源，不锈钢连杆（5）受到电磁场的作用，沿着平行于圆筒（7）长度方向缓慢移动电磁铁（10），缓慢移动的速度要确保不锈钢连杆（5）与电磁铁（10）的相对位置不变，此时活塞体两侧的初始压强值为环境的大气压强值的空气，一侧受到压缩、一侧受到拉伸，即一侧压强增加dP、另一侧的压强减少dP，此时关闭电磁铁（10）的电源，则活塞体将会发生振动；则空气比热容比γ为γ=2 mV/(r⁴T²P)，其中m为两个活塞和两个活塞之间的不锈钢连杆（5）的质量之和，r为圆筒（7）的内部的半径，V是活塞体处于对称中心、活塞静止时单侧的空气的体积，T为振动周期，P为外界空气的大气压强值。