实验五十七 查理定律实验目的验证查理定律。实验原理由查理定律，对一定质量气体，当体积不变时，压强与热力学温度成正比：P∝T 或＝常量。实验器材朗威®DISLab、计算机、锥形瓶（100ml）、橡皮塞、塑料管、盛水容器等。实验装置图见图 57-1。实验过程与数据分析1．取出压强和温度传感器，分别接入数据采集器的第一、二路通道；2．橡皮塞打孔后将塑料管插入其中，并保证密封；3．将塑料管用导管与压强传感器的测口相连，橡皮塞盖紧锥形瓶；4．将温度传感器的探针和锥形瓶放入盛满温水的容器中；5．打开“计算表格”，待压强与温度的读数稳定后，手动记录数据；6．在容器中加入热水，使水温发生变化，观察读数稳定后，手动记录数据；7．重复步骤 6，记录几组数据；8．输入自由表达式“T＝T2＋273.15”（代表热力学温度）；再调用热学公式库中的“查图 57-1 实验装置图1理定律”公式，得出一组实验数据（图 57-2）；9．打开“组合图线”界面，得出一组“热力学温度-绝对压强”（T-P1）数据点。观察上述数据点，可见其排列具有线性特征。点击“线性拟合”，得到的拟合图线非常接近原点（图 57-3）；10．重新设置 X 轴为“P1”、Y 轴为“T2”，基于所获得的“P-T”数据点，可得到另一条拟合图线（图 57-4）；11．由该拟合图线的方程 y＝3.0476x＋（－281.3514），得出直线在 Y 轴上的截距为－281.4℃。该数值的物理意义即为热力学温标零度，与实际值（－273℃）之间的误差很小，说明实验达到了较高的精度；12．另外，也可以尝试使用朗威®DISLab 远红外加热器作为热源来替换传统实验中的水浴。此时，需要使用快速反应温度传感器，将其密封在体积较小的容器（如试管内），以便将其置于远红外加热器的炉芯内。图 57-2 实验数据 图 57-3 压强与热力学温度关系图线图 57-4 压强与摄氏温度的关系图线2图 57-5 使用快速反应温度传感器图 57-6 使用远红外加热器作为热源3
