Цель работы: Экспериментальное определение отношения теплоёмкостей для воздуха и сравнение полученных результатов с выводами молекулярно- кинетической теории газов.
Приборы: Стеклянный сосуд с краном, ручной насос, манометр.
Литература:
1. С.Э. Фриш, А.В. Тиморёва “Курс общей физики” т.1 гл.7, параграфы 48,49. Москва, 1962г.
2. Кикоин И.К., Кикоин А.К. ”Молекулярная физика”, гл.1, Москва 1963г.
3. Ландау Л.Д., Ахиехер А.И., Лифщиц Е.М. “Механика и молекулярная физика”, гл.7,57, “Наука” 1969г.
Введение
Молярной теплоёмкостью С вещества называют физическую величину, числено равную количеству тепла, которое необходимо сообщить одному молю этого вещества, чтобы повысить его температуру на 1 градус.
(1)
где q- число молей данного вещества.
Для газов теплоёмкость существенно зависит от того, при каких условиях сообщают системе тепло. Так в случае нагревания газа при постоянном объёме сообщённое тепло идёт целиком на изменение внутренней энергии газа, и теплоёмкость при постоянном объёме определяется соотношением:
(1)
Если же газ нагревать при постоянном давлении, то при этом не только изменяется внутренняя энергия, но ещё и совершается работа по расширению газа, и теплоёмкость при постоянном давлении может быть определена из соотношения:
(2)
Таким образом
(3)
Для идеального газа теплоёмкости СP и CV можно рассчитать исходя из представлений молекулярно - кинетической теории, считая что на каждую степень свободы молекулы приходится одинаковый запас энергии, можно записать, что внутренняя энергия одного
моля газа будет равна:
где i- число степеней свободы молекулы газа.
Очевидно что:
(4) (1,2)
Отношение мольных или удельных теплоёмкостей при постоянном объёме и при постоянном давлении 
(показатель адиабаты) играет в термодинамике важную роль. В частности эта величина входит в уравнение Пуассона:
описывающее адиабатический процесс для идеальных газов.
Одним из самых простых методов для газов является метод адиабатического расширения (метод Клемана и Дезорма). Сущность метода заключается в следующем: если в некоторый сосуд, снабжённый открытым манометром, для измерения давления в этом сосуде, и краном, для соединения воздуха с атмосферой, накачать небольшое количество воздуха при закрытом кране, то через некоторое время температура воздуха в сосуде станет равной комнатой температуре T0, давление же Р1 будет несколько выше атмосферного (первое состояние газа).
Если теперь открыть кран и закрыть его опять в тот момент, когда давление в сосуде станет равным атмосферному, причём сделать это надо достаточно быстро, чтобы теплообменом, происходящим за это время через стенки сосуда, можно было пренебречь, то произойдёт адиабатное расширение оставшегося газа в
сосуде. В этом случае давление газа будет равно атмосферному. Температура же Т2, вследствие адиабатического расширения будет ниже комнатной, назовём это состояние вторым.
С течением времени температура воздуха в сосуде будет повышаться и достигнет комнатной: давление повысится до значения Р3, объём же останется постоянным (состояние третье).
Переход газа из первого состояния во второе происходит адиабатически и подчиняется уравнению адиабаты, которое в этом случае удобно записать так:
1)
Дальнейший переход из второго состояния в третье может быть охарактеризовано уравнением Гей - Люсака:
(2)
исключение из уравнений (1) и (2) температуры даёт:
Подставляя в это равенство значение давлений Р1 и Р3, выраженных через атмосферное давление Р02 и разность столбов в жидкости в манометре:
получим
Так как в условиях опыта 
и 
значительно меньше единицы, то достаточной точностью можно ограничиться лишь двумя первыми членами биномов, что даёт:
Отсюда нетрудно получить расчётную формулу
для 
:
(*)