Một bình đủ lớn chứa không khí thông với một áp kế chất lỏng dạng hình chữ U thể tích không đáng kể và thông với môi trường ngoài nhờ khóa K. Thoạt đầu khóa K đóng áp suất trong bình cao hơn áp suất khí quyển chút ít và chênh lệch các mức chất lỏng trong áp kế là h. Mở khóa K và đóng lại ngay, một lát sau thấy độ chênh lệch của các mức chất lỏng đạt giá trị là ổn định là h’.

Sau khi mở khóa K, khí ở trong bình có áp suất lớn hơn bên ngoài nên nó dãn nở đoạn nhiệt và có một lượng khí thoát ra ngoài. Giả sử lượng khí còn lại trong bình lúc mở khóa có khối lượng là m₂ chiếm thể tích V₂ thì trước lúc mở khóa K nó có thể tích là V₁.

Gọi D là trọng lượng riêng của chất lỏng trong áp kế. Ta có:

\(({p_0} + Dh)V_1^\gamma  = {p_0}V_2^\gamma \) , (quá trình đoạn nhiệt)

\( \Leftrightarrow \frac{{{{({p_0} + Dh)}^\gamma }V_1^\gamma }}{{{{({p_0} + Dh)}^{\gamma  - 1}}}} = \frac{{p_0^\gamma V_2^\gamma }}{{p_0^{\gamma  - 1}}}\)

\( \Leftrightarrow \frac{{{{({p_0} + Dh)}^\gamma }V_1^\gamma }}{{p_0^\gamma V_2^\gamma }} = \frac{{{{({p_0} + Dh)}^{\gamma  - 1}}}}{{p_0^{\gamma  - 1}}} = \frac{{{{(R{T_1})}^\gamma }}}{{{{(R{T_2})}^\gamma }}}\)

\( \Leftrightarrow \frac{{{{({p_0} + Dh)}^{\gamma  - 1}}}}{{T_1^\gamma }} = \frac{{{p_0}^{\gamma  - 1}}}{{T_2^\gamma }}\)

\( \Leftrightarrow \frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} = {\left( {\frac{{{p_0} + Dh}}{{{p_0}}}} \right)^{\frac{{\gamma  - 1}}{\gamma }}} = \frac{{{{({p_0} + Dh)}^{1 - \frac{1}{\gamma }}}}}{{{p_0}}}\)           (1)

- Sau khi đóng khóa K, nhiệt độ của khí trong bình là T₂ tăng dần tới nhiệt độ ban đầu T₁. Quá trình này là quá trình đẳng tích nên ta có:

\(\frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} = \frac{{{p_0} + Dh'}}{{{p_0}}}\)            (2)

- Từ (1) và (2): \({\left( {\frac{{{p_0} - Dh}}{{{p_0}}}} \right)^{1 - \frac{1}{\gamma }}} = \frac{{{p_0} + Dh'}}{{{p_0}}} \Leftrightarrow {\left( {1 + \frac{{Dh}}{{{p_0}}}} \right)^{1 - \frac{1}{\gamma }}} = 1 + \frac{{Dh'}}{{{p_0}}}\)

Vì \(\frac{h}{{{p_0}}} < 1\) nên ta có \({\left( {1 + \frac{{Dh}}{{{p_0}}}} \right)^{1 - \frac{1}{\gamma }}} \approx 1 + \frac{{\gamma  - 1}}{\gamma }.\frac{{Dh}}{{{p_0}}}\)

Từ đó: \(\frac{{\gamma  - 1}}{\gamma }h = h' \Rightarrow \gamma  = \frac{h}{{h - h'}}\)

Vậy: Tỉ số \(\gamma  = \frac{h}{{h - h'}}\)