【目的和要求】
验证理想气体状态方程;学习使用气压计测量大气压强。
【仪器和器材】
气体定律实验器(J2261型),钩码(J2106型),测力计(J2104型),方座支架(J1102型),温度计(0-100℃),烧杯,刻度尺,热水,气压计(全班共用)。
【实验方法】
1.记录实验室内气压计的大气压强p0。用刻度尺测出气筒全部刻度的长度,用测得的长度除气筒的容积得活塞的横截面积S,还可以进一步算出活塞的直径d(也可用游标卡尺测出活塞的直径d求得S)。
2.将仪器如图3.4-1安装好。调整气体定律实验器使它成竖直状态。
3.先将硅油注入活塞内腔做润滑油。取下橡皮帽,把活塞拉出一半左右,使气筒内存留一定质量的空气,最后用橡皮帽会在出气嘴上,把气筒内的空气封闭住。
4.向烧杯内加入冷水,直到水完全浸设气体定律实验器的空气柱为止。
5.大约2分钟后,待气体体积大小稳定,读出温度计的度数,和气体的体积(以气柱长度表示)。
6.在气体定律实验器的挂钩上加挂钩码并记下钩码的质量,用测力计提拉活塞记下活塞重G0,改变被封闭的空气柱的压强。用公式P=P0±(F/S)计算出空气柱的压强。同时读出水的温度、气体的体积。
7.给烧杯内换上热水,实验一次。
8.改变加挂的钩码数(或弹簧秤的示数),再分别做四次上面的实验。
9.将前面得到的数据填入上表,并算出每次实验得到的PV/T的值。
【注意事项】
1.力求气筒内的气体温度与水温一致,同时P、V、T的值尽量在同一时刻测定。一般先读出水的温度紧接着读气体的体积,因为气体的体积是随水的温度变化的。
2.要密封好气筒内的空气,不能漏气,并且气体的体积约占气筒总容积的一半,效果较好。
3.给活塞加挂钩码时,一定要使两边质量相同,使两边保持平衡,挂钩码要缓慢进行。
4.在公式P=P0±(F/S)中压力F是指活塞、硅油及活塞上的一些配件所受的重力G0和对活塞施加的拉力或压力。
5.计算压强时,应把各个量换算成统一单位后再运算,温度计读出的温度应折算成热力学温度。
6.空气柱一定要完全浸入水中,否则气体的温度就测不准了。
7.如果没有配置气体定律实验器,这个实验也可用普通注射器、槽码和测力计进行。
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