气体膨胀实验报告

实验报告

【题目】气体膨胀

用肉眼就能看得出的气体膨胀【实验装置及材料】矿水瓶子

【实验演示】

在瓶盖的平滑处沾水倒放在矿泉水瓶的瓶口。双手搓热轻轻地将矿泉水瓶握紧，数秒钟后，将看见瓶盖在瓶口一直跳动。

【原理思考】

空气是否容易热膨胀？【原理探究】

如果空气可以视为理想气体，则可以套用理想气体方程式。在这个系统的讨论下，可视体积为定值。系统一但被加热，压力会等比例增加（温度的单位必须为绝对温度），若压力若比瓶盖的重力大，就可突破而出。

相对于液体，液体被加热时，其膨胀幅度远不如气体，这是因为分子间的吸引力较大之故。但被加热时体积仍会变大，在实验上，我们可以观察它的膨胀幅度而决定它的热膨胀系数。

双手的温度约30°C ，以这样的温度和室温的差距，是造成宝特瓶里空气膨胀的主因。【问题及讨论】

1. 瓶盖有沾水和没沾水是否会影响演示效果？

沾水的目的是为了让瓶盖与瓶口更密合。我们会看到瓶盖会被气体挤压而有暂时性打开的情况，再度密合时，若密合不紧，则空气会从漏缝逸散，就观察不到瓶盖被挤压打开了。 2. 夏天做这个实验，效果会比冬天好或差？

这个实验是手温与室温相差愈大，瓶盖弹跳的情形会愈明显。根据热力学第零定律，温度一样的物体是不会彼此传热的。室温与手温

相差愈小，手的热就愈难传给宝特瓶。也就是说，冬天时，室温与手温相差较大，较易观察到瓶盖的跳动。

3. 小瓶子(750ml)和大瓶子(2000ml)的效果有差别吗？

小瓶子的空气比大瓶子少，手温如果一样，则给热的能力应也相同，在这样的条件下，小瓶子的空气温度容易上升，压力上升的速度也会比大瓶子快，让瓶盖弹跳的效果应该较明显。

【生活应用】

1. 热气球的原理应用

2. 压力锅的原理应用

3. 气体膨胀温度计的原理应用

4. 孔明灯的原理应用

【心得与建议】

通过本实验能使我及同学们都能用自己眼睛形象的看见了气体膨胀的具体事例，在讲课过程中和同学们一起动手演示实验，使实验更加具效果和同学们间的互动性，更好的理解了气体热膨胀的原理和应用。更好地体验了物理源自生活，物理应用于社会。

在实验过程中除了用矿泉水瓶来演示时瓶盖沾水是极为重要的

环节用来防止气体泄漏，尽可能的提高瓶内空气与手之间的温度差能使实验现象更加明显。

实验过程中除拿矿泉水瓶这些常见的瓶子外还可以拿一些外形更为美观的瓶子来演示实验能更好地吸引学生的注意力提高兴趣。【参考数据】 1. 参考数据

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, "Fundamentals of Physics", 5th ed., John Wiley & Sons, 1997, USA, Chapter 19

2. 图片来之百度图库

3. 国立中央大学物理演示实验