理想氣體的膨脹

TD1004V

這套理想氣體膨脹實驗裝置由正壓與真空雙透明容器組成,可獨立或互連操作,並整合 VDAS® 系統實現即時數據採集與分析。

實驗涵蓋理想氣體狀態方程式()、非流動能量守恆、定容、定內能及多變過程。學生能透過經典的克萊門特-德索姆實驗測定絕熱指數,並深入研究等熵膨脹等熱力學核心行為。

主要功能與特色

本裝置由兩個安裝於框架上的透明容器組成,其中一個在正壓下操作,另一個則在真空下操作。

透過電動氣泵、閥門與分接頭,可對容器進行加壓或抽真空。這兩個容器既可獨立運作,也能互連使用,以便研究各種熱力學過程。本裝置整合了多功能數據採集系統 VDAS®,讓您能夠在電腦上對所有重要讀數進行精確的即時數據擷取、監測、顯示、計算與製圖。

 

學習成果

  • 非流動能量方程式:理解封閉系統中的能量守恆原理。

  • 克萊門特-德索姆實驗 (Clement and Desormes experiment):透過實驗測定氣體的絕熱指數(比熱比 )。

  • 理想氣體行為及其描述方程式:探討壓力、體積與溫度之間的關係()。

  • 絕熱可逆過程(等熵膨脹):研究氣體在與外界無熱交換情況下的狀態變化。

  • 定容過程:分析體積保持不變時的熱力學特性。

  • 定內能過程:研究在理想氣體中,溫度不變即內能不變的特性。

  • 多變過程 :學習描述介於等溫與絕熱之間的實際氣體變化過程()。

 

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