эксперимент по уравнению состояния идеального газа с электрическим нагревом

Обзор экспериментов

Уравнение состояния идеального газа, также известное как закон идеального газа, закон универсального газа, является уравнением состояния, описывающим отношения между давлением, объемом, количеством вещества и температурой идеального газа в равновесном состоянии. Он основан на эмпирических законах, таких как закон Бойля - Майотта, закон Чарли и закон Гей - Люссака. Этот эксперимент проверяет закон идеального газа путем измерения давления p, объема V и температуры T газа определенной массы, запечатанного в прозрачных электрических трубах. Экспериментальная установка изменяет объем газа, вращая большую гайку, чтобы подтолкнуть движение поршня, используя прозрачную электрическую трубку равномерного нагрева для изменения температуры газа, газ в трубке может быть подключен к внешнему воздуху или датчику давления через трубку, а температура газа в трубке измеряется встроенным датчиком температуры.

В этом эксперименте рассматриваются такие точки знаний, как определение идеального газа, три основных закона, PID - контроль температуры, измерение температуры, измерение давления воздуха, измерение объема и т. Д., Благодаря эксперименту студенты могут развить глубокое понимание отношений между температурой, давлением и объемом, оценку ошибок измерения термодинамической величины и анализ причин.

Экспериментальное содержание

• Изучая соотношение давления и объема газа определенной массы в изотермических условиях, мы проверяем закон Бойля - Майотта.
  

• Изучая взаимосвязь между температурой и давлением газа определенной массы в условиях равного объема, мы проверяем закон Чарли.

• Изучая соотношение между температурой и объемом газа определенной массы в условиях изопрессии, мы проверяем закон Гей - Люссака.

• Измеряйте количество герметичного газового вещества и рассчитывайте универсальную газовую константу.

Характеристики продукта

• Использование прозрачных электрических тепловых труб для нагрева газа, визуально стабильных.
  

• Для измерения давления герметичного газа используется датчик давления воздуха, показания точны и удобны.

• Для измерения температуры герметичного газа используются высокоточные датчики температуры, которые быстро реагируют на температуру.

• В то же время для отображения объема используются цифровые таблицы и прозрачные линейки, что уменьшает визуальные ошибки.

• Система управления температурой использует модуль управления температурой PID для более точного контроля температуры.

• Открытый дизайн, где все части интуитивно видны, пользователь может наблюдать за рабочим состоянием каждого датчика.

• Сильный масштаб, каждый датчик имеет интерфейс передачи данных, который может модернизировать цифровые эксперименты.

Экспериментальные данные

В изотермических условиях соотношение давления и объема газа определенной массы подтверждает закон Бойля - Майотта.

В условиях равноемкости соотношение температуры и давления газа определенной массы подтверждает закон Чарли.

В условиях изопрессии соотношение температуры и объема газа определенной массы подтверждает закон Гей - Люссака.