使用阿基米德定律计算气体浮力与“气体分子运动论”的结论相矛盾吗?──学习分子物理学的一点体会

根据阿基米德定律,处于气体中的物体所受浮力等于该物体所排开气体的重量.即: 式中,是气体密度,g是重力加速度,V是物体所排开气体的体积. 我们知道,流体产生浮力的原因是由于在流体内部不同深度处的压强不同,从而对放人其中的物体的上下表面施以不同的压力,形成了压力差的缘故.要是某种流体的内部压强处处相等的话,这种流体是不会产生浮力的. 又根据气体分子运动论,气体内部压强为 式中,n为单位体积的分子数,k为玻尔兹曼常数,T为绝对温度,m为一个分子的质量.据此式,在一定温度下,如果气体的密度均匀,则其内部压强为一定值,处处相等,不会形…     

利用手机压强传感器开展玻意耳定律实验

介绍了利用手机压强传感器开展验证玻意耳定律的教学实验,该实验把手机放进真空罩,通过推拉活塞改变抽气筒-真空罩密闭空间的气体压强和体积,计算压强和体积的乘积以及绘制相应图像,进而验证了玻意耳定律.     

气体压强的演示

如图１所示，取粗５ｍｍ长５５ｃｍ的玻璃管图１弯成Ｕ型管，左管比右管低３～４ｃｍ，往管中灌些水银．找来大号的一次性针筒，将针尖穿过橡皮塞插入烧瓶中，制成简易的气体压强演示器．拉动针筒中的活塞，可改变烧瓶内气体体积，从而可以测定气体不同状态下的压强．这时瓶内气体压强ｐ可从Ｕ型管水银面的高度差ｈ的读数及大气压Ｈ的数值，利用公式ｐ＝Ｈ±ｈ求得．此装置还可验证波意耳马略特定律．通过移动针筒中的活塞，可以改变瓶内气体的体积，再从上述方法中得到压强的改变，从中不难看出一定质量的气体在温度不变的条件下…     

单泡超声空化仿真模型的建立及其动力学过程模拟*

为了模拟单泡超声空化的动力学特性,建立了单泡超声空化的有限元仿真模型,基于流体动力学控制方程和流体体积分数模型,利用有限元分析软件模拟了超声驱动下水中单泡的空化动力学过程。结果表明:单泡随时间的演化规律是先缓慢膨胀到最大后迅速塌缩;泡内压强与气体密度变化与单泡体积变化成反比;在膨胀阶段,泡外压强与气体密度沿着泡的径向向外递减;在压缩阶段,泡外在声压垂直方向的压强与气体密度要大于声压激励方向的压强和气体密度。该文分析结果将为超声空化动力学过程模拟及研究提供参考。     

气体的压强与体积的关系的实验设计

气体的压强与体积的关系的实验设计陈银潭（江苏兴化市合塔中学２２５７４２）实验目的探索气体的压强与体积的关系．方法一实验器材５０ｍｌ玻璃注射器一只，彩色橡皮膜一块（或小气球）．器材装置（图１）图１实验步骤ｈ用橡皮膜做成直径约Ｚｅｍ的小气球，扎紧口后放人...     

增加压强液化温度升高的演示实验

利用乙醚做气体的液化温度与压强有关的演示实验,效果很好。乙醚是一种易挥发液体,它的沸点是35℃。我们的做法(如图所示):将数滴乙醚放入烧瓶中,用手握住烧瓶使乙醚汽化。然后用气筒打气,这时就可看到烧瓶壁上有乙醚的小液滴出现,从而说明增大压强,能够使气体的液化温度升高。如果这时换用抽气端从烧瓶中抽气,减小瓶内压强可以看到小液滴从瓶壁上消失。     

"气体的压强"演示实验的简易做法

“在玻璃罩内放一个充气不多的气球（图1）,球皮是否受到球内气体的压强？用抽气机把玻璃罩内的空气抽去,抽气的过程中会看到什么现象？”这是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理·选修1—2》（2004年12月第1版）“气体”一节里的演示实验．全日制普通高级中学教科书（必修加选修）《物理》第二册,在“气体的压强”一节里也有此演示实验．在抽气的过程中可看到气球不断地膨胀,这说明球内的气体确实对球皮具有由内向外的压强．     

三变气压瓶

气压瓶是展示气体压强变化的一个常见教具,笔者通过实验改进,多次研发气压瓶的变式,为气压瓶赋予了探究大气压强与海拔高度的关系,探究气体压强与气体质量、体积、温度的关系,以气压瓶为模板制作简易饮水机模型等功能,在教学上实现一具多用,呈现出一以贯之的课堂风格.     

两电极等离子体合成射流激励器工作特性研究

采用放电测量和高速阴影技术对两电极等离子体合成射流激励器工作特性进行了系统实验研究.实验表明:激励器工作击穿电压和放电峰值电流随激励器所处环境压强的降低和放电频率的增大而减小,激励器腔体内的放电过程为火花电弧放电.典型的等离子体合成射流流场包含有一道前驱激波和一股呈蘑菇状的高速射流.在整个射流发展过程中,前驱激波以当地声速恒速传播,不随激励器条件的改变而变化,波的强度则随着激励器出口直径的减小、腔体体积的增大、环境压强的降低和放电频率的升高而减小.激励器腔体体积和放电频率的增加会降低腔内气体的加热效果,并减小射流速度.激励器出口直径和环境压强对射流速度的影响按规律变化且存在最佳值.本文实各验条件下激励器都产生了明显的前驱激波和高速射流,具有实现高速流场主动流动控制的应用潜能.     

节流过程中的致冷与致热分析

在真实气体物态方程中,压强和体积的修正项导致了节流过程的致冷和致热．通过对范德瓦耳斯方程的分解,从理论上得到了压强的修正项导致气体致冷,体积的修正项导致气体致热的结论．结合节流过程,从实验角度进一步分析了致冷和致热的物理原因．最后,从真实气体分子相互作用势的角度出发,探讨了分子间的吸引作用导致气体致冷的机理．     

基于FLUENT的液氮相变传热的数值模拟

为了给枪械中液氮相变容器结构的设计提供参考,文中采用FLUENT中mixture混合模型,通过UDF实现了密闭容器中液氮相变传热的数值模拟,分析了不同温度、传热面积和长径比对容器中压强和氮气体积分数的影响。根据数值模拟可知,随着温度和传热面积的增加,容器中压强和氮气体积分数都增大;随长径比的增大,容器中压强增大,而氮气体积分数减小。     

利用PASCO传感器探究气体等温变化规律

利用PASCO数字化传感器能够迅速、准确地测量气体的压强,并借助实验系统软件强大的数据处理功能,得到压强p和体积V之间的定量关系,验证了玻意耳定律.     

气体压强改变对液体内部压强影响的定性实验验证

采用U形管压强计进行定性测量,验证了气体压强的改变对液体内部压强有着不可忽视的影响.在气压减小而液面上升的特殊情况下,实验得出的液体压强变化与利用液体平衡状态分析得出的结果一致.围绕此话开展研究性学习,可以加深学生对液体压强公式的理解.     

典型放电气体的击穿场强阈值研究

为了研究等离子体产生时的气体击穿特性,利用低气压条件下气体击穿场强阈值模型,分析了He、Ne、Ar、Kr、Xe和Hg蒸汽等6种典型放电气体的击穿阈值随入射波频率、电子温度、气体压强以及气体温度的变化规律。结果表明:气体击穿阈值随气体压强的增大而减小,随气体温度、电子温度和入射脉冲频率的增大而增大。气体压强和入射频率对击穿阈值的影响大于气体温度和电子温度,在所考虑的范围内,气体压强对击穿场强的影响约为100 V/m,入射脉冲频率对击穿场强的影响为50~300 V/m,气体温度和电子温度对击穿场强的影响为20~30 V/m。当考虑气体压强、气体温度以及电子温度等因素的影响时,各种气体的击穿场强阈值产生的变化规律相类似;但考虑入射频率的影响时,不同气体的击穿场强阈值差异很大。在所考虑的典型放电气体中,Xe具有最低的击穿场强阈值,He的击穿阈值最大。     

盖吕萨克定律的教学问题

在学校里盖吕萨克定律通常这样表达:“一定质量的气体,当压强不变时,温度每升高1℃,体积增加它在0℃时的1/273。”学生在计算气体从温度t_1升到t_2时的体积时,经常忘掉求0℃时的体积,以致造成错误。某些课本在计算气体加热后从体积V_1(不在0℃)变到体积V_2时,引用下面的公式:     

测定空气在压强不变时的体胀系数的实验改进

高二髁本的“§56实验6,测定空气在压强不变时的体胀系数”的实验中,测定V_0的体积,必须应用冰屑。可是冰屑在南方的小城市和乡村的学校中,很不容易找到。为了克服这样的困难把课本内求气体体胀系数β=V_t-V_0/V_0t的公式,变更一下,理论如下: 设一定质量的气体当压强不变时,在温度t_1时的体积为V_1,温度为t_2时体积为V_2,那么     

“气体的压强”教学难点分析与突破

气体的压强在高中物理热学中是一个重要的概念,也是一个难点.正确理解压强的物理意义,熟练掌握计算封闭气体压强的方法是进一步学习气体实验定律和理想气体状态方程的基础.教学中有效地突破这一难点,就能为学生以后的学习扫清一大障碍.     

关于“帕斯卡定律”的演示

在力学中,关于“液体和气体对压强的传递”的原理是初中物理学上一节重要的教材,也是理解帕斯卡定律的一个重要环节。不过,这节教材的原理较深,对初中学生来说是不易接受的。在一九五四年秋中央人民政府教育部的指示中,曾主张予以删去。但删去这节教材之后,要求学生了解液体对于容器的压强和压强计的原理,将更为困难,因此一九五五年教     

初中“液体和气体对压强的传递”教学的改进意见

液体和气体对压强的传递这节教材,根据我在教学中的体会,提出下面两点不成熟的意见,请大家指正。在初中了本固体压强的讲授中,没有明确的提出关于力传递的问题。而实际上在压强随面积而变化的实例,如钉、刀、针的讲述中,学     

先驱体成型压强对膨胀石墨性能的影响

为了实现石墨插层化合物在光电干扰领域的应用,对不同成型压强可膨胀石墨先驱体的微观形貌、膨胀体积及膨胀后的红外干扰性能进行了研究.制备了一系列压强下的成型样品,采用扫描电镜分析其微观形貌变化并用体视显微镜观察了由成型先驱体制得的膨胀石墨蠕虫的形貌.对各样品的膨胀体积进行了测量,并测试分析了各样品所得膨胀石墨对8~14μm波段红外的干扰性能.结果表明:可膨胀石墨先驱体受压成型后其鳞片和片层发生弯折、扭曲甚至碎裂,被打开的片层间距变小,插层结构被破坏;成型压强由0MPa增至50MPa,其膨胀体积由356mL/g减小到216mL/g,相应膨胀石墨的红外遮蔽率从0.87减小到0.42.因此,可膨胀石墨先驱体受压成型会破坏其形貌,其膨胀体积和红外干扰性能随着成型压强的增大而减小.