專利名稱：蓋·呂薩克定律演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓋·呂薩克定律演示儀，是一種演示一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不變的條件下，表達(dá)氣體溫度和體積之間關(guān)系的儀器。
背景技術(shù)：
蓋·呂薩克定律的內(nèi)容是當(dāng)一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度每升高或降低1℃，其體積就會(huì)增大或減少它在0℃時(shí)體積的1/273。驗(yàn)證蓋·呂薩克定律的傳統(tǒng)方法是用水銀注入玻璃管和乳膠管的連接體，用以封閉燒瓶中的一部分氣體。把燒瓶放入不同溫度的水中，調(diào)節(jié)玻璃管及乳膠管中的水銀高度，以達(dá)到等壓變化，然后觀察測(cè)量氣體體積的變化量，從而驗(yàn)證蓋·呂薩克定律。但傳統(tǒng)的驗(yàn)證方法存在下列不足(1)在注入和收回水銀時(shí)，水銀容易泄露，且水銀及水銀蒸氣有毒，不利于師生健康；(2)由于實(shí)驗(yàn)過程中溫度改變不大，且玻璃管內(nèi)的氣體溫度并未改變，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大；(3)氣體的主體部分在燒瓶?jī)?nèi)，氣體體積的變化反映在玻璃管內(nèi)，由于燒瓶的直徑遠(yuǎn)大于玻璃管，燒瓶?jī)?nèi)氣體溫度稍有變化，就會(huì)引起玻璃管內(nèi)氣體很大的升降，如果燒瓶?jī)?nèi)氣體溫度變化過大，玻璃管勢(shì)必做得很長才能應(yīng)付變大的體積，使實(shí)驗(yàn)過程很難操作；(4)燒瓶的容積是固定的，一旦封閉，燒瓶?jī)?nèi)氣體的總量是不可調(diào)節(jié)的。(5)實(shí)驗(yàn)所需要時(shí)間較長，原因是當(dāng)把燒瓶放入熱水中，熱量在瓶?jī)?nèi)空氣中傳遞完全靠空氣自身的對(duì)流，要達(dá)到瓶?jī)?nèi)各部分空氣溫度完全一致，需時(shí)間較長。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種蓋·呂薩克定律演示儀，實(shí)驗(yàn)中不需要水銀參與，實(shí)驗(yàn)誤差小，操作方便，節(jié)省時(shí)間。
本實(shí)用新型的目的是以如下方式實(shí)現(xiàn)的在底座上固定支架，用支架支撐水平布置的一端開口的透明量筒，量筒外壁上有表示容積的刻度，在量筒內(nèi)腔裝有與量筒內(nèi)壁密封的活塞，有一個(gè)一端可與活塞連接、另一端伸出量筒開口外的定位推拉桿，量筒封閉端側(cè)面有進(jìn)排氣口并在該口上裝有閥門，在該端側(cè)面還裝有下端通入量筒內(nèi)腔的溫度計(jì)，在量筒內(nèi)腔封閉端裝有電熱元件和電風(fēng)扇，電熱元件和電風(fēng)扇通過電源開關(guān)與電源相接。
電熱元件選用電熱絲。
實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開進(jìn)排氣閥門，用定位推拉桿把活塞放在需要的位置，記下這時(shí)的體積。然后閉合進(jìn)排氣閥門，取下定位推拉桿，并從溫度計(jì)中讀取并記下這時(shí)的溫度。閉合電源開關(guān)給電風(fēng)扇和電熱元件供電，電風(fēng)扇把電熱絲的熱量迅速傳給量筒內(nèi)部氣體，內(nèi)部氣體體積變大，推動(dòng)活塞向外移動(dòng)。當(dāng)活塞移動(dòng)到合適位置時(shí)停止加熱，記下這時(shí)的溫度和體積。由于活塞與量筒摩擦力很小，可以忽略不計(jì)，被封閉的氣體和外界氣壓始終相等，因而這個(gè)變化始終為等壓變化。由于在實(shí)驗(yàn)中得到了初始的溫度和體積以及加熱后的溫度和體積，所以可以進(jìn)行蓋·呂薩克定律驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用定位推拉桿把活塞拉出玻璃管，撥動(dòng)電源電源開關(guān)使電風(fēng)扇工作而電熱元件不工作，這樣就可以迅速地把內(nèi)部的熱氣體排出，為下次實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。
該蓋·呂薩克定律演示儀由于不用水銀，取消了裝取水銀的過程，避免了水銀中毒；用電元件加熱氣體，氣體的溫度變化范圍大，因而體積變化明顯，且直接可讀，相對(duì)誤差較小，能更有效的驗(yàn)證定律；被密封氣體的總量可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，方便不同數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)；采用電風(fēng)扇吹風(fēng)的方法強(qiáng)制氣體對(duì)流，節(jié)省了時(shí)間。


附圖是本實(shí)用新型蓋·呂薩克定律演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖，在底座9上固定支架10，用支架10支撐水平布置的一端開口的透明量筒6，可以選用一只直徑8cm的玻璃管，量筒6外壁上有按實(shí)際容積標(biāo)稱的容積刻度，在量筒6內(nèi)腔裝有與量筒6內(nèi)壁密封的活塞5，活塞5與量筒6內(nèi)壁摩擦力很小但不漏氣。另有一個(gè)一端可與活塞連接，另一端伸出量筒6開口外的定位推拉桿11，量筒6封閉端側(cè)面有進(jìn)排氣口并在該口上裝有閥門3，通過移動(dòng)活塞5在量筒6內(nèi)處于不同的位置，可以控制量筒6內(nèi)封閉氣體的量。在量筒6該端側(cè)面還裝有下端通入量筒6內(nèi)腔的溫度計(jì)4，可以選用最高顯示數(shù)值為200℃的溫度計(jì)，在量筒6內(nèi)腔封閉端裝有電熱元件2和電風(fēng)扇1，電熱元件2和電風(fēng)扇1通過電源開關(guān)7與電源8相接，電源8可以采用市電降壓并整流后獲得，那樣電風(fēng)扇1可以選用小型直流電風(fēng)扇，電熱元件2可以用電熱絲，直流或交流供電皆可。如果需要實(shí)驗(yàn)需要更精確，可以在量筒6開口端外設(shè)置克服活塞5摩擦力的配重，通過滑輪換向后變成水平拉力通過牽引繩作用在活塞5上。
權(quán)利要求1.一種蓋·呂薩克定律演示儀，其特征在于在底座(9)上固定支架(10)，用支架(10)支撐水平布置的一端開口的透明量筒(6)，量筒(6)外壁上有表示容積的刻度，在量筒(6)內(nèi)腔裝有與量筒(6)內(nèi)壁密封的活塞(5)，有一個(gè)一端可與活塞(5)連接、另一端伸出量筒(5)開口外的定位推拉桿(11)，量筒(6)封閉端側(cè)面有進(jìn)排氣口并在該口上裝有閥門(3)，在該端側(cè)面還裝有下端通入量筒(6)內(nèi)腔的溫度計(jì)，在量筒(6)內(nèi)腔封閉端裝有電熱元件(2)和電風(fēng)扇(1)，電熱元件(2)和電風(fēng)扇(1)通過電源開關(guān)(7)與電源(8)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋·呂薩克定律演示儀，其特征在于電熱元件(2)為電熱絲。
專利摘要一種蓋·呂薩克定律演示儀，在底座上固定支架，用支架支撐水平布置的一端開口的透明量筒，量筒外壁上有表示容積的刻度，在量筒內(nèi)腔裝有與量筒內(nèi)壁密封的活塞，有一個(gè)一端可與活塞連接、另一端伸出量筒開口外的定位推拉桿，量筒封閉端側(cè)面有進(jìn)排氣口并在該口上裝有閥門，在該端側(cè)面還裝有下端通入量筒內(nèi)腔的溫度計(jì)，在量筒內(nèi)腔封閉端裝有電熱元件和電風(fēng)扇，電熱元件和電風(fēng)扇通過電源開關(guān)與電源相接。該演示儀由于不用水銀，取消了裝取水銀的過程，避免了水銀中毒；用電元件加熱氣體，氣體的溫度變化范圍大，因而體積變化明顯，且直接可讀，相對(duì)誤差較??；被密封氣體的總量可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，方便不同數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)；采用電風(fēng)扇吹風(fēng)的方法強(qiáng)制氣體對(duì)流，節(jié)省了時(shí)間。
文檔編號(hào)G09B23/12GK2837962SQ20052008615
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者劉景亭, 劉萬才, 時(shí)代, 唐久華, 尹素房, 趙洪剛, 朱遠(yuǎn)鐸, 劉永會(huì), 齊智虎, 李飚 申請(qǐng)人:劉景亭