气体膨胀做功消耗内能,多少年来一直沿用酒精灯对试管加热使水沸腾,水蒸气把塞子冲出的实验进行演示,此实验只能看出水蒸气膨胀做功,而看不到消耗自身内能的现象。下面介绍的几种实验装置,从蒸汽的“雾化”现象,可以说明蒸汽消耗了自身的内能,现象比较明显。
【制作方法】
找一段厚玻璃管(可用中型试管截掉底部代替),在它中间滴两滴酒精后加以旋转,使酒精沾满管的内壁。接着,从玻璃管的一端塞进一个用水浸湿了的纸团(要塞紧),从另一端推进一个用橡皮塞制成的活塞,如图14.8-1所示。
【使用方法】
用力推进活塞,玻璃管内气体压强逐渐增大,使酒精蒸汽达到饱和状态,再继续推进活塞,纸团便会“呼”的一声冲出去,可冲出3米多远,同时酒精蒸汽变成了一股白雾(微小的酒精液滴)。这是由于玻璃管内气体突然膨胀做功时消耗了它自身的内能,产生了雾化(液化)现象。
编者提示:本自制教具可辅以“分子热运动、内能”部分的物理实验教学。
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