近日,笔者用温度传感器探究了气体压缩过程中的温度变化规律,实验预期目标基本达成。 众所周知,在绝热条件下,气体膨胀致冷,压缩生热。为了从实验中得到上述结果,笔者利用注射器和温度传感器进行了实验探究,得到了与理论一致的结论。笔者取来一只塑料注射器,在砂轮上磨去顶部;再取来一只橡皮塞,中间挖空,将温度传感器的测量头插入橡皮塞的孔中,做好密封;最后将橡皮塞塞入注射器的顶部。将温度传感器与智能手机中的Phyphox程序建立蓝牙连接,加载并运行实验程序,同时快速推动活塞压缩空气,智能手机屏幕上就呈现出了温度传感器输出的温度-时间关系图像。观察发现:当活塞快速压缩空气时,可以视为绝热压缩,空气体积减小,外界对气体做正功,空气内能增大,温度升高。 由于温度传感器的测温端比热容较大,温度-时间曲线与实际情况相比稍稍滞后。工欲善其事,必先利其器。有了这等神器,就方便探究热力学方面的问题了。
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