高中物理摄氏温标与绝对温标的关系实验课题研究
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高中物理摄氏温标与绝对温标的关系实验课题研究,
高中物理摄氏温标与绝对温标的关系实验课题研究
运用盖·吕萨克定律研究摄氏温标与绝对温标的关系
我们知道,在等压过程中一定质量气体的体积与摄氏温度成一次函数关系,但不是正比例关系。如果对于不同质量的同种气体,只要在等压过程中质量不变,其V-t图线与t轴的截距都相同,那么就可以利用坐标变换来建立一个新的坐标系,使体积与温度成正比例关系。这个温度就定义为绝对温度。你可以通过实验来找到摄氏温标与绝对温标的关系。
试管,带阀门的管塞,保温瓶,温度计,量筒和水槽。
实验时,在保温瓶中装入接近沸腾的水,再把内装温度计的试管(管口用带阀门的管塞封闭)插入保温瓶的水中,试管与保温瓶口之间应装有绝热的塞子,打开试管口的阀门S,待接近热平衡(至少10分钟)后关闭阀门,测出试管内气体的温度t1,如图(一)3.49(a)所示。再把试管取出,倒置于水槽的水中,打开阀门,待试管内的温度接近室温时,使试管内的水面与水槽内的水面相平,如图(一)3.49(b)所示。 关闭阀门后,取出试管并用量筒测出进入试管中的水的体积V水。再测出整个试管的容积V1,则室温时气体的体积V2=V1-V水,测出室温t2。
以后,改变保温瓶中热水的温度,重复上述实验步骤,再做两次实验,将实验数据填入下表中:
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在V-t图象坐标系中,根据每次实验标上的两个坐标点,连成一条直线,共描出三条直线。算出图线截距的平均值。
根据实验结果请做下面的分析:
1.你实验的误差有多大?误差产生的原因是哪些?
2.图线的斜率与什么因素有关?
【提示与答案】
该实验误差的主要来源:
(1)试管中的温度难于保持恒定,读数有一定的误差。
(2)将试管倒置于水中以后,水的饱和汽压将有一定的影响。
(3)由V-t图线(图(二)3.49所示)可以看出,体积的测量稍有一点误差,将引起与t轴截距的较大的变化,因此,使绝对零度的误差加大。
由气态方程
PV=(M/μ)RT
得
V/T=MR/Μp
可以看出,V-T的斜率与气体的质量有关(在μ、P不变的情况下),本实验中是通过控制热水的温度来调节占有试管空间V1的气体的质量的。
高中物理摄氏温标与绝对温标的关系实验课题研究
高中物理摄氏温标与绝对温标的关系实验课题研究
运用盖·吕萨克定律研究摄氏温标与绝对温标的关系
我们知道,在等压过程中一定质量气体的体积与摄氏温度成一次函数关系,但不是正比例关系。如果对于不同质量的同种气体,只要在等压过程中质量不变,其V-t图线与t轴的截距都相同,那么就可以利用坐标变换来建立一个新的坐标系,使体积与温度成正比例关系。这个温度就定义为绝对温度。你可以通过实验来找到摄氏温标与绝对温标的关系。
试管,带阀门的管塞,保温瓶,温度计,量筒和水槽。
实验时,在保温瓶中装入接近沸腾的水,再把内装温度计的试管(管口用带阀门的管塞封闭)插入保温瓶的水中,试管与保温瓶口之间应装有绝热的塞子,打开试管口的阀门S,待接近热平衡(至少10分钟)后关闭阀门,测出试管内气体的温度t1,如图(一)3.49(a)所示。再把试管取出,倒置于水槽的水中,打开阀门,待试管内的温度接近室温时,使试管内的水面与水槽内的水面相平,如图(一)3.49(b)所示。 关闭阀门后,取出试管并用量筒测出进入试管中的水的体积V水。再测出整个试管的容积V1,则室温时气体的体积V2=V1-V水,测出室温t2。
以后,改变保温瓶中热水的温度,重复上述实验步骤,再做两次实验,将实验数据填入下表中:
第一次
第二次
第三次
t1(℃)
V1(cm3)
t2(℃)
V2(cm3)
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在V-t图象坐标系中,根据每次实验标上的两个坐标点,连成一条直线,共描出三条直线。算出图线截距的平均值。
根据实验结果请做下面的分析:
1.你实验的误差有多大?误差产生的原因是哪些?
2.图线的斜率与什么因素有关?
【提示与答案】
该实验误差的主要来源:
(1)试管中的温度难于保持恒定,读数有一定的误差。
(2)将试管倒置于水中以后,水的饱和汽压将有一定的影响。
(3)由V-t图线(图(二)3.49所示)可以看出,体积的测量稍有一点误差,将引起与t轴截距的较大的变化,因此,使绝对零度的误差加大。
由气态方程
PV=(M/μ)RT
得
V/T=MR/Μp
可以看出,V-T的斜率与气体的质量有关(在μ、P不变的情况下),本实验中是通过控制热水的温度来调节占有试管空间V1的气体的质量的。
高中物理摄氏温标与绝对温标的关系实验课题研究
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