探究气体等温变化的规律

实验目的

探究一定质量的气体在温度不变时，压强与体积的关系。

实验原理

一定质量的气体，在温度不变时，压强 p 与体积 V 成反比，即 pV = 常量（玻意耳定律），也可写作 p1V1 = p2V2。以 p 为纵轴、1/V 为横轴作图，应得到过原点的直线。

实验器材

• 带刻度的注射器
• 压力表或压强传感器
• 橡胶套（密封用）
• 润滑油
• 刻度尺

实验步骤

1. 在注射器中吸入一段空气，用橡胶套封住出口并接好压强测量装置。
2. 记录气体的初始体积和压强。
3. 缓慢推动活塞减小体积，待稳定后记录压强。
4. 缓慢拉动活塞增大体积，再测几组数据。
5. 作 p-V 和 p-1/V 图像，比较各组 pV 的乘积。

实验现象与结论

体积减小，压强增大；体积增大，压强减小；各组 pV 乘积在误差范围内近似相等，p-1/V 图线近似为过原点的直线。结论：温度不变时，一定质量气体的压强与体积成反比。

注意事项

• 缓慢推拉，不要用手握住注射器筒身
• 活塞涂润滑油，保证不漏气
• 体积不要超出注射器量程

常见问题

为什么要缓慢推拉活塞？

让气体与外界充分热交换，温度保持与室温一致，才满足等温条件。

为什么要给活塞涂润滑油？

起密封作用，防止漏气，保证气体质量不变。