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文档简介
6.3
验证理想气体状态方程在之前的学习中，我们就已经学习过了理想气体状态方程，它告诉我们,一定质量的理想气体,它的压强和体积的乘积与热力学温度之比,在状态变化过程中保持不变。
那今天我们就用实验来验证这个结论。思考
实验目的本次实验的实验目的有两个，分别是(1)验证理想气体状态方程。(2)学会使用气压计测量大气压强。在本次实验中，采用的实验器材有:气压计(公用)、温度计、烧杯、小型水银气压计(它是固定在刻度尺上的一端封闭的U形均匀玻璃管,其一端有一段用水银封在里面的气柱)。……实验方案
实验步骤(1)从公用气压计上读出大气压p0(用毫米水银柱高表示)。(2)把U形玻璃管竖直插入冷水中,水银封闭的气柱全部没入水中(图6.3.1)。读出刻度尺尺上所示的气柱长度l
和U形管两侧水银面的高度差h0(毫米水银柱高)。(3)用温度计测出烧杯内的水温t,它就是封闭端内气体的温度。(4)向烧杯内注入适量热水改变水温,使封闭端气体状态发生变化,重复上述步骤(2)、(3)进行测量。(5)再向烧杯内注入热水改变水温,重复步骤(2)、(3)进行测量。数据处理完成实验操作后，将数据填写在表格中，并得出实验结论实验结论：理想气体状态方程成立1.结果与分析通过实验发现,一定质量的理想气体,其压强和体积的乘积与热力学温度之比,在状态变化过程中保持不变,符合理想气体状态方程。2.交流与讨论实验中得到的气体压强和体积的乘积与热力学温度之比实际上并不严格相等,简要分析产生这一误差的原因。交流讨论本实验也可以利用ESP32开发板、BMP180数字气压传感器和Phyphox专用实验软件搭建数字化实验平台来探究。ESP32开发板是一系列低成本、低功耗的单片机微控制器,集成了Wi-Fi和双模蓝牙,可作蓝牙外接设备与手机建立连接。通过编写程序,连接计算机和开发板,再通过计算机USB端口将ArduinoIDE中的程序上传烧录进ESP32中。组装好实验仪器,打开Phyphox专用实验软件,通过蓝牙建立连接,单击“开始实验”即可实时采集数据。绘制压强随温度变化的图像,利用平移和缩放功能、选取数据功能,记录各时间点压强与温度的数据,
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