发现绝对零度

如果气体扩大加热,理所当然,他们将合同,因为他们很酷。在这里是一个视频,一个充气的气球放在液氮。

如果冷却气体,以至于没有一个粒子移动了?这也意味着分子可以无限接近,使气体的体积0。这实际上不可能发生,但科学家们认为理论上。这个温度在所有分子运动停止绝对零度。

即使你不能降低气体的温度绝对零度时,你可以做一个实验,给你一个量化值为气体和体积之间的关系。一旦你已经找到了两个volume-to-temperature点,你可以画出一条线,一旦你行,你可以推断(扩展使用已知信息)你看看温度绝对零度。

问题

绝对零度的价值如何确定?

材料

所有的玻璃材料必须由某种Pyrex-like材料,以防止粉碎过程中温度的变化。

• 桶
• 冰
• 大勺子
• 水
• 防护眼镜
• 125毫升锥形烧瓶
• 大烧杯,至少500毫升
• 一个洞橡皮塞,适合125毫升瓶
• 短玻璃棒(5 - 10厘米)适合依偎到塞孔
• 环架
• 夹
• 热板
• 钳大得足以容纳125毫升瓶
• 摄氏温度计
• 量筒
• 坐标纸
• 统治者

过程

1. 让冰浴桶填满冰和添加冷水。桶应该3/4满。
2. 用大勺子,偶尔搅拌冰浴。
3. 把一个洞塞到干125毫升瓶。
4. 建立一个热水浴。500毫升烧杯应该在热板上。
5. 夹瓶125毫升瓶直立,多数的是浸在热水浴缸。(见图1)
6. 沸腾的水空瓶里面5分钟。你这样做让瓶内的气体达到相同的温度的开水。
7. 沸水的温度记录(这应该一样的,瓶内的气体)。试图让测量0.1度c更精确的测量,更精确的绝对零度的决心。
8. 在烧杯仍在热水浴,小心的将短玻璃棒瓶的塞进洞里。
9. 使用钳子,把瓶从热浴。
10. 转化的锥形烧瓶和地点到冰浴。(见图2)
11. 确保瓶是在水下,消除玻璃棒塞。
12. 使瓶浸在冰浴6 - 7分钟,偶尔搅拌冰浴。水应该蠕变烧瓶内。为什么吗?
13. 使用你的手指,这可能会冷,提高内外倒瓶,直到水位瓶都是相同的。这是为了确保瓶内的压力等于大气压力。你想要唯一的变量在这个实验中是温度。
14. 测量温度的水在冰浴。
15. 16。玻璃棒重新插入到塞。取瓶的水,把它直立。
16. 用量筒,记录在瓶水的体积尽可能精确。
17. 填满瓶水平塞在哪里。
18. 用量筒,记录瓶的总量。
19. 减去的水的体积,进入瓶瓶的总量。这是瓶内的气体的体积后冷却。
20. 你的数据表应该是这样的:

21. 在你的图,温度应该在x轴上。温度的范围应该从-300年到150度c .体积在mL应该在你的轴。卷的范围应该从150毫升0毫升。
22. 绘制你的两个点。
23. 使用你的统治者,他们之间画一条直线。
24. 线与线你已经开始了你的尺子。做一个虚线扩展到你画线的体积等于0在x轴上。
25. 仔细确定温度,你的线穿过X轴。这是你的绝对零度的决心!

结果

绝对零度的预期值是-273.15 C,如果你的C值介于-250和-300,你考虑的局限性表现良好设备和坐标纸。

为什么?

冰浴冷却瓶时,瓶内的气体分子越来越少。瓶内的气体分子占据更少的空间,所以水慢慢从外面搬进来。查理定律预测,随着温度降低,体积也减少。

另一个重要概念与气体,压力和温度吕萨克定律:一个固定的压力气体的质量在一个恒定的温度变化直接与温度。这种关系是P的方程₁/ T₁= P / T₂。你可能记得,气体的压力单位表面施加的力的大小。这一现象的一个例子是当一个塑料容器的盖子会弹出当你在微波炉加热。温度上升,但气体的体积保持不变,因为盖子。因此压力随温度增加,直到它足够高,打开盖子。