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…     

液化法和液态气体的应用

一、液化法的演进早在十七八世纪时,欧洲已有科学家知道有些气体可以用压强及降低温度使之液化。早期的致冷法大致可分为二类:(1)先把空气压缩至数个大气压然后使它迅速膨胀,压强降低,气体的温度也同时下降(气体在压强下膨胀时作外功,须吸收热量,若与外界绝热,则只能由气体本身吸收热量,因之气体温度降     

让化学实验走进物理教学课堂──例谈“查理定律”演示实验的改进

为了适应新形势下的教育体制改革,实现应试教育向素质教育的转轨,我们对“查理定律”演示实验作了适当的改进,现简介如下．１）将烧瓶、胶塞、橡皮管及水银压强计按图１安装（这样烧瓶中就封入了一定质量的空气）．调节压强计的可动管Ａ使两管水银面相平（这时烧瓶里空气压强就等于大气压强）,用记号标出压强计左侧管中水银面的位置,从温度和气压计上分别读出环境温度ｔ１和大气压强ｐ１并记录．２）把烧瓶放进盛有适量水的水槽里,将适量的硝酸铵放人水中（硝酸铵溶于水要吸收大量的热,从而使水的温度降低,可达０℃左右）,搅拌均匀…     

"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．     

饱和汽的实验

在铁架台上,用铁夹把一个倒立的烧瓶夹住,并用一个有孔胶塞塞住瓶口,塞内插一玻璃管和一胶管相连,如上图所示,即成一简单的膨胀云雾室。二、实验演示实验L 降低温度,使未饱和汽变成饱和汽。这里降低温度是用汽或气膨胀时的冷却效应来完成的。其方法,先取下烧瓶,去掉胶塞,在瓶内滴液体乙醚数滴,立见乙醚完全汽化,此时瓶中即有未饱和乙醚蒸汽存在(如空气的相对湿度大,可以不用乙醚滴人瓶内,效果亦好)。其次,放入少许烟粒于瓶内,即行紧塞烧瓶,如前将烧瓶倒立夹于铁架台上。用打气筒(打足球用的)和胶管相连,向瓶内打气三、四下,     

液体的沸点与气压关系的实验

如图１连接好仪器．阀门Ｅ处于开启状态,使烧瓶与大气相通．用酒精灯给烧瓶加热．图　１Ａ——烧瓶　Ｂ——Ｔ形管　Ｃ——温度计Ｄ——Ｕ形压强计　Ｅ——阀门Ｆ——支架　Ｇ——酒精灯待水沸腾时观察温度计的示数和压强计两液面高度的变化（温度１００℃,压强计无变化）．关闭阀门Ｅ,向瓶内充气,观察此时水的沸腾情况、温度计的示数和压强计两端液面高度的变化（水停止沸腾,温度１００℃,瓶内压强大于ｐ０）．开启阀门Ｅ,使压强计两液面高度相同．撒去酒精灯,待水温降低些,关闭阀门Ｅ,向瓶外抽气至水沸腾．观察此时温度计示数和…     

巧用水的汽化做实验

水在常温和常压下为液态,而加热后开始汽化,我们利用这一极普通的性质,做出一组有关大气的实验。一、证明空气有重量的实验取一容量为1000ml的圆底大烧瓶,装水少许,在酒精灯上加热,达沸腾后持续几分钟,让水蒸汽充分占据瓶中的空间,尽量排尽烧瓶中的空气,然后迅速用橡皮塞塞紧瓶口,不使其漏气(见图1),并同时停止加热,使其自然冷却。在塞住瓶口瞬间,瓶内外的压强相同,随着温度的降低,烧瓶中的水蒸汽又转为液态,烧瓶中留有极少的气体(此时瓶内压强远小于瓶外的大气压强。后面的几个实验都要用到此性质,以下不再复述),待     

测定普适气体恒量的一种方法

普适气体恒量R,是热学中的一个重要常数,如能在教学时补充一项测定普适气体恒量的学生实验,很有好处。在中学条件下,可由实验测出一定量近似理想气体的某种实际气体的压强、体积、温度、质量,并引用已知的该气体的摩尔质量,用克拉珀龙方程算出R值。实验的关键是在于较精确地测定空气的质量,使之能得到三位有效数字。常温常压下,比较干燥空气的平均摩尔质量μ=28.8/mol。如用玻璃烧瓶配上橡皮塞和皮管做容器,称出它充有等于外界大气压的空气和抽成真空后质     

自制感温元件做气体被压缩时热能增加实验

现用初高中物理教材中都有“气体被压缩时热能增加”这个实验。该实验的做法是:迅速将活塞压下,气体的温度升高,使装于容器底部的乙醚达到燃点而燃烧。往往由于压缩时温度难以达到乙醚的燃点,实验很难成功.我用日光灯启动器改制了一个感温元     

气体的体积绝热变化演示实验的改进

通常演示气体绝热膨胀的实验是按图1所示进行的。先用打气筒将空气压进盛有少量乙醚的密封玻璃瓶里,稍等片刻,打开活栓K,使瓶里被压缩的气体迅速膨胀,随之瓶里的剩余气体温度下降,致使乙醚蒸汽凝固成雾,借此显示气体的体积作绝热膨胀时温度下降的现象。用此实验装置时,存在着下面几个缺点:1.现象的发生太快,难以使学生观察到全部过程;2.重复实验时,操作过繁;3.不能演示绝热压缩过程;4.每打开一次活栓,不可避免地要损失一些乙醚。     

水的沸点随压强而变化的实验

演示水的沸点随压强而变化的实验,常见的有淋水法及抽气法。淋水法需要解释为什么淋水后可以降低容器中的压强,讲解上不够简便。利用抽气法常使抽气玻璃罩上濛上水汽,不易观察。下面介绍一个直接抽气的方法,现象明显,并且可以演示增压、降压两种现象。     

"压缩气体做功,使气体温度升高"演示实验的改进

华东版初三物理教材 117页的演示实验 ,如图 1所图 1　实验装置图示 ,在一个厚壁筒里放一块浸透乙醚的棉花球 ,用力把活塞迅速下压 ,棉花球就会立即燃烧 .教师在做实验时 ,往往会出现活塞迅速下压后 ,棉花球并不燃烧的现象 ,同时还可看到筒中弥漫着大量的乙醚“白雾”.究其原因 ,是由于厚壁玻璃管内空气少 ,含氧气更少 ,当迅速压下活塞时 ,筒中产生大量的乙醚蒸气 ,混合气体中乙醚的浓度高于其燃烧的极限浓度 ,故乙醚不会燃烧 ,此时如马上再压第二次 ,第三次 ,则乙醚浓度将更高而无法燃烧 .这时须将活塞抽出 ,设法排出筒中气体 ,更换空气后 …     

形形色色的制冷技术

随着科学技术的发展,制冷技术已渗透到从日常生活到衣、食、住、行到尖端科技的各个领域。100多年来,新的制冷技术层出不穷、飞速发展,本文将简单介绍目前的主流制冷技术。一、焦耳-汤姆孙效应制冷实验证明,管外包裹不导热材料、管中安装一个多孔塞或节流阀,使多孔塞两边维持较大压强差(一边高压强P1、另一边保持低压强P2),气体就会从气压高的一边经多孔塞缓慢流向气压低的一边,并达到稳定状态,这个过程就叫节流过程,气体在节流过程前后温度改变的现象称为焦耳-汤姆孙效应。在节流过程中,气体压强与温度的变化为dT=μdP(μ为焦汤系数)。μ…     

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。     

利用DISLab传感器探究水的沸点与大气压强的关系

针对"密闭气体压强与温度间的关系"实验的不足,将DISLab应用到实验中,通过DISLab的压强传感器和温度传感器可以直接精确地读出密闭气体的压强和温度,直观地显示出"压强减少、水的沸点降低"及"压强升高、水的沸点升高"的规律.     

焦耳定律演示实验的改进

现行初中物理课本第二册196页,为推出焦耳定律,安排了一个探索性演示实验。为增大可见度,提高演示效果,笔者对该实验进行了改进,并设计制作了焦耳定律演示器,通过一些学校试用,收到了较好的效果,现介绍于后。一、结构原理焦耳定律实验器的结构如图所示。当电流通过电阻丝时,电阻丝发热,同时烧瓶内空气温度升高,压强增大。在实验过程中,烧瓶内空气质量保持不变,其状态的变化可近似地看作等容变化过程,压强跟温度成正比,即液面上升的高度跟电阻丝放     

做功改变内能实验演示仪

针对教材中做功改变内能的实验中存在的问题,提出了2个改进方案.首先利用数字温度计记录封闭气体的温度变化,进而得出气体压缩或膨胀时,内能的变化规律.其次,将红色激光笔照射在封闭气体中,当气体对外做功时,可清晰地展示出激光光路,说明空气中有小液滴形成,进而得出此时内能减小、温度降低的结论.     

2MW中性束注入器抽气过程分析

一、引言 中性束注入器是要把离子源引出的高能离子转化成高能中性粒子,并输送到聚变装置中,既要提供足够的气体靶厚,以获得高效率的中性化,又要求主真空箱内的气压不超过一定的压强值,以减少再电离损失和对装置的气体负载。对于2MW这样特大的注入器,在设计过程中,不仅力图获得最大传输效率,而且要考虑到工程上的可行性和经济效益。因此,通过对抽气过程的分析计算来优化选择注入器进气方式、真空及抽气系统的各参数是必要的。     

论活塞平衡条件

对于光滑绝热的活塞,其两侧压强相等并不能保证达到平衡.本文通过理想气体模型,从微观的角度说明,如果绝热活塞两侧气体温度不等,即使压强相等也依然会有能量通过活塞的振动从高温气体传递给低温气体,并指出此效应在宏观体系中较难观察到而在介观体系中非常显著.     

气体团簇形成过程的模拟计算

团簇源特性是影响激光与团簇相互作用的一个主要因素,因此团簇源的特性研究是一项非常关键的工作.本文主要从以下两个方面对气体团簇形成过程进行模拟计算:①从流体力学角度出发,讨论气体的密度、压强及温度在喷嘴轴线上的空间分布,结合汽液平衡方程分析团簇开始形成的位置;②采用液滴模型,讨论团簇尺寸随时间的变化.这些结果不仅有利于进一步研究团簇形成过程的特性,而且为激光与团簇相互作用实验的设计提供宝贵的参考.