要求实用:调查气体定律
波义耳定律研究
- 这个实验的总体目标是研究波义耳定律的影响
- 这是恒定温度下压强对体积的影响
- 这只是如何解决实际问题的一个例子
变量
- 独立变量=质量,米(公斤)
- 因变量=体积,V(m3.)
- 控制变量:
- 温度
- 注射器截面积
设备清单
- 决议测量设备:
- 压力表= 0.02 × 105巴勒斯坦权力机构
- 体积= 0.2厘米3.
- 游标卡尺= 0.02 mm
方法
波义耳定律的仪器设置
- 从注射器中取出柱塞,测量内径,d注射器的游标卡尺。记住至少重复读3次,并找出平均值
- 应更换柱塞,橡胶管应安装在喷嘴上,并尽可能用夹紧夹紧喷嘴
- 如图所示设置仪器,并确保房间的温度始终保持恒定
- 向上推动注射器,直到它读取可见的最小空气量。记录这个音量
- 将带有100克质量的100克质量支架添加到柱塞底部的绳圈中。等待几秒钟,以确保温度保持恒定,因为当体积增加时,对柱塞做了功
- 从注射器刻度记录新体积的值
- 重复实验,每次增加两个100g质量,最多8-10个读数。因此,每次都可以看到体积的显著变化
- 记录质量和体积
- 一个结果表的示例可能是这样的:
结果分析
- 波义耳定律可以用方程表示:
光伏=常数
- 这意味着压力必须从实验中计算出来
- 质量体施加的压力计算公式为:
- 地点:
- F=质量质量,mg (N)
- 一个=注射器截面积(m2)
- 截面积由圆的面积方程求出:
- 要计算气体的压力:
气体的压力=大气压力-来自质量的压力
- 地点:
- 大气压= 101千帕
- 结果表可能需要修改以适应这些额外的计算。下面是一个例子:
- 一旦计算出这些值:
- 绘制图p对1 /V画一条最合适的线
- 如果这是一个直线图,这意味着压力与体积的倒数成正比,因此证实了波义耳定律(光伏=常数)
实验评估
系统误差:
- 注射器中可能存在摩擦,导致系统错误
- 使用摩擦力很小或润滑过的注射器,这样唯一的力就是重物向下拉注射器
随机误差:
- 体积的读数应在质量添加到支架后几秒钟进行
- 否则,当温度不恒定时,读数将被取下
- 本实验易受设备和周围温度的随机影响而产生很多误差
- 一定要重复阅读,以减少这些影响
安全注意事项
- 必须使用配重或g型夹,以避免支架倾倒并造成伤害,特别是在表面不完全平坦的情况下
查证查尔斯定律
- 这个实验的总体目标是研究查尔斯定律的影响,即在恒压下体积对温度的影响
- 这只是如何解决实际问题的一个例子
变量
- 独立变量=温度,T(°C)
- 因变量=气体高度,h(厘米)
- 控制变量:
- 压力
设备清单
- 决议测量设备:
- 30厘米尺= 1毫米
- 2升烧杯= 50毫升
方法
查尔斯定律的仪器设置
- 毛细管应该有一个开放的一端在顶部和一个封闭的一端在底部。这是为了使压强保持在大气压强,并且是恒定的。假设水的温度和气体的温度相同
- 如图所示设置仪器。确保硫酸滴在管子的中间
- 在水壶里烧开一些水,倒入烧杯中足足有2升。确保水覆盖所有气体,搅拌均匀
- 当温度下降到95°C时,从标尺上读取气体的高度。确保从标尺上的眼睛水平线上读取该值
- 当温度每降低5°C,记录气体的高度。确保你至少有8个读数或降至室温
- 结果表的示例可能如下所示:
结果分析
- 画出气体高度(厘米)和温度(°C)的图表
- 画一条最合适的线
- 计算梯度
- 如果这是一个直线图,那么这意味着温度与高度成正比。由于高度与体积成正比(V=πr2h)那么这就意味着查尔斯定律被证实了,温度也与体积成正比
- 求一个绝对零度的值T0时,图的方程可以写成
h = mT + c
- 将其与直线方程y = mx + c进行比较
- Y = h
- x = T
- M =梯度
- y截距
- 画出气体高度(厘米)和温度(°C)的图表
- 画一条最合适的线
- 计算梯度
- 因为c是常数:
h0——太0= h1——太1
- 在绝对零度,h0= 0
——太0= h1——太1
- 从最佳拟合线中选取h和t的任意坐标,代入方程,得到的值为绝对零度
- 检查该值是否接近公认值-273°C
实验评估
系统误差:
- 确保毛细管接近标尺并正确对齐,以获得准确的气体高度值
- 否则,每次读取的读数都会有轻微的偏差
随机误差:
- 虽然这是一个较慢的过程,但可以通过测量气体冷却时的高度来重复实验
- 在视平线上读取温度和高度读数时,可能会有视差误差
- 充分搅拌水,使整个烧杯的温度相同,因此气体的温度也相同
安全注意事项
- 使用开水时,确保不要溅到皮肤或任何电器设备上
- 确保工作台有隔热垫保护,这样开水就不会损坏表面
工作的例子
一个学生在研究空气柱的温度和体积之间的关系。他们得到了以下结果:根据这些结果计算绝对零度的值及其与可接受值-273.15°C的相对百分比误差
第一步:绘制温度曲线图T对体积V
-
- 确保坐标轴被正确标记,并用尺子画出最合适的线
步骤2:计算图形的梯度
-
- 梯度的计算方法为:
步骤3:计算绝对零度的值
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- 其中T0为绝对零度,且(T1h1)是在最佳拟合线上的任何坐标
- 使用坐标(60,10.6):
步骤4:计算其相对百分比误差,接受值为-273.15°C