6.3 驗證理想氣體狀態(tài)方程_第1頁
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文檔簡介

6.3

驗證理想氣體狀態(tài)方程在之前的學(xué)習(xí)中，我們就已經(jīng)學(xué)習(xí)過了理想氣體狀態(tài)方程，它告訴我們,一定質(zhì)量的理想氣體,它的壓強和體積的乘積與熱力學(xué)溫度之比,在狀態(tài)變化過程中保持不變。

那今天我們就用實驗來驗證這個結(jié)論。思考

實驗?zāi)康谋敬螌嶒灥膶嶒災(zāi)康挠袃蓚€，分別是(1)驗證理想氣體狀態(tài)方程。(2)學(xué)會使用氣壓計測量大氣壓強。在本次實驗中，采用的實驗器材有:氣壓計(公用)、溫度計、燒杯、小型水銀氣壓計(它是固定在刻度尺上的一端封閉的U形均勻玻璃管,其一端有一段用水銀封在里面的氣柱)。……實驗方案

實驗步驟(1)從公用氣壓計上讀出大氣壓p0(用毫米水銀柱高表示)。(2)把U形玻璃管豎直插入冷水中,水銀封閉的氣柱全部沒入水中(圖6.3.1)。讀出刻度尺尺上所示的氣柱長度l

和U形管兩側(cè)水銀面的高度差h0(毫米水銀柱高)。(3)用溫度計測出燒杯內(nèi)的水溫t,它就是封閉端內(nèi)氣體的溫度。(4)向燒杯內(nèi)注入適量熱水改變水溫,使封閉端氣體狀態(tài)發(fā)生變化,重復(fù)上述步驟(2)、(3)進(jìn)行測量。(5)再向燒杯內(nèi)注入熱水改變水溫,重復(fù)步驟(2)、(3)進(jìn)行測量。數(shù)據(jù)處理完成實驗操作后，將數(shù)據(jù)填寫在表格中，并得出實驗結(jié)論實驗結(jié)論：理想氣體狀態(tài)方程成立1.結(jié)果與分析通過實驗發(fā)現(xiàn),一定質(zhì)量的理想氣體,其壓強和體積的乘積與熱力學(xué)溫度之比,在狀態(tài)變化過程中保持不變,符合理想氣體狀態(tài)方程。2.交流與討論實驗中得到的氣體壓強和體積的乘積與熱力學(xué)溫度之比實際上并不嚴(yán)格相等,簡要分析產(chǎn)生這一誤差的原因。交流討論本實驗也可以利用ESP32開發(fā)板、BMP180數(shù)字氣壓傳感器和Phyphox專用實驗軟件搭建數(shù)字化實驗平臺來探究。ESP32開發(fā)板是一系列低成本、低功耗的單片機微控制器,集成了Wi-Fi和雙模藍(lán)牙,可作藍(lán)牙外接設(shè)備與手機建立連接。通過編寫程序,連接計算機和開發(fā)板,再通過計算機USB端口將ArduinoIDE中的程序上傳燒錄進(jìn)ESP32中。組裝好實驗儀器,打開Phyphox專用實驗軟件,通過藍(lán)牙建立連接,單擊“開始實驗”即可實時采集數(shù)據(jù)。繪制壓強隨溫度變化的圖像,利用平移和縮放功能、選取數(shù)據(jù)功能,記錄各時間點壓強與溫度的數(shù)據(jù),

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