本桌上型設備用於展示在固定溫度下,理想氣體壓力與體積之間的關係。
理想氣體 - 波以耳定律(Boyle's Law)
此設備為桌上型實驗器材,背板上裝有兩個透明圓筒,內部填充專用油(隨附提供)。學生可利用手動幫浦(隨附)調整左側圓筒(儲存筒)的壓力,進而驅動右側圓筒(測試筒)中的「液體活塞」,改變測試筒內部空氣柱的體積。設備使用的是一般乾淨的乾燥空氣,在本實驗壓力範圍內可視為理想氣體。
數位指示器用來量測空氣柱高度變化,透過與橫截面面積相乘,可計算出體積變化;機械式壓力錶則顯示封閉空氣的壓力。
熱電偶與數位顯示器可用來量測空氣溫度,確保實驗過程中維持恆溫,亦可用來觀察壓縮與膨脹時的氣體溫度變化。
學生需在固定溫度下記錄不同壓力下的體積變化,並繪製圖表以驗證波以耳定律。
本設備可在無電腦的情況下進行實驗,但若搭配 TecQuipment 提供的選購配備——多功能資料擷取系統(VDAS®),則可加快實驗流程,並更輕鬆記錄與分析數據。VDAS® 提供即時數據擷取、監控與顯示,並能進行計算與圖表繪製。
為了與 VDAS® 系統連接,本設備內建有電子壓力傳感器、熱電偶放大器,以及可連接數位指示器與
VDAS® 的專用接線。
學習成果
- 觀察氣體在壓縮與膨脹過程中的溫度變化
- 透過實驗驗證波以耳定律