高考物理 估测绝对零度实验.doc

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1、估测绝对零度实验原理　　一定质量的气体等压膨胀时，在常温下其V－t图线为一条不过坐标原点的直线（盖－吕萨克定律）。若实验测得这条图线，加以外推，找出图线与t轴的交点处的摄氏温度值，它就是使理想气体体积变为零的最低温度，即热力学温度（绝对温度）的零度。估测绝对零度实验方法【目的和要求】　　用外推法估算理想气体可以达到的最低温度的摄氏温度值。【仪器和器材】　　内径均匀且一端封闭的细直玻璃管（长约30厘米、内径约2毫米），水银，水银温度计（－30℃—100℃），高型烧杯（800毫升，可用量筒代替），方座支架（J1102型），夹钳，标尺

2、板，搅拌器，U形玻璃管，橡皮管（20—30厘米），橡皮筋，夹子，开水，冷水，冰块，食盐。【实验方法】　　1．将器材按图3．3－1装置好。细玻璃管要竖直，温度计的水银泡要尽可能靠近管内被水银封闭的空气柱。温度计尽量靠近烧杯壁，以便准确读数。　　2．往高型烧杯（或量筒）中注入冷水，待温度计示数稳定后，读出细玻璃管中被封闭的空气的气柱长度和温度计示数，取得一组V（毫米气柱长）、t值，记入自己设计的表格中。　　3．把U形玻璃管一端套上橡皮管，灌满水。把橡皮管用夹子夹住后，把U形管倒立，开口端插入高型烧杯中。向烧杯中缓慢注入开水，并放松夹

3、子，使烧杯中的水始终淹没细玻璃管封闭有空气柱的部分。当温度升高约10℃时，闭上夹子，停止加开水，用搅拌器搅拌水，当温度计示数升至最高时，读取温度值t和气柱长度值V。　　4．多次重复步骤3，每隔10℃左右读取一组V、t值。直至水温升至85℃以上为止。　　5．拿走U型管，倒掉烧杯中的热水。向烧杯投入碎冰块（不可太大），并加入少量冷水至水淹没玻璃管中的空气柱。待温度计示数稳定至0℃时，读取一组V、t值。2用心爱心专心　　6．向烧杯中加入食盐，并用搅拌器搅拌，待温度下降至－10℃左右时，读取一组V、t值。　　7．继续加入食盐，使盐和冰水

4、的质量比约为1：3。不断搅拌，水温可下降至－18℃左右，再读取一组V、t值。　　8．在坐标纸上作出所研究的空气柱的V（毫米气柱长）－t（℃）图线。把图线用虚线延长至与t轴相交，读出交点坐标，并与公认的绝对零度的值－273．15℃比较。估测绝对零度注意事项【注意事项】　　1．若不用食盐、冰、水混合液，在采用图3．3－2的装置的条件下，每隔5℃取一组数据，也可以得到较好的结果。　　2．作图应在较大的坐标纸上进行。最小标度值越小，作图误差越小。　　3．用图3．3－2装置进行实验前，要用称质量法（空瓶质量和盛满水后的质量的差值）求出烧瓶

5、容积，并用游标卡尺设法测出玻璃管内径，求出刻度尺最小刻度所对应的管的容积值；实验时，水必须淹没全部烧瓶。所用烧瓶要大于100毫升，所用直角玻璃管内径不大于2毫米。【思考题】　　1．是否能根据实验结果得出绝对零度是可以达到的？　　2．本实验的主要误差来源是什么？　　3．能否用本实验装置验证盖－吕萨克定律？2用心爱心专心