[發明專利]波以耳定律演示器

無效

• 申請號: 201310314180.6
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103345868A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 王樂安;王漢青;唐豐;唐智川
• 申請（專利權）人: 湖州文思必得科教儀器有限公司
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

技術領域

本發明涉及一種教學演示設備，尤其涉及一種波以耳定律演示器。

背景技術

在定量定溫下，理想氣體的體積與氣體的壓強成反比。是由英國化學家波以耳（Boyle），在1662年根據實驗結果提出：“在密閉容器中的定量氣體，在恒溫下，氣體的壓強和體積成反比關系。”稱之為波以耳定律。這是人類歷史上第一個被發現的“定律”。這個知識也是每個學生需要掌握的。

對此，為了便于學生直觀了解這個定律，發明人曾經在十年前申請過實用新型《波以耳定律實驗器》：專利號CN200320108625.7。該實用新型涉及一種波以耳定律實驗器，其結構包括座體，設于座體上的筒狀容器和氣壓計量設備，其特征是所述的筒狀容器上設有測量用的刻度，其內設有活塞；所述的氣壓計量設備為氣壓表，氣壓表與筒狀容器管路連接，所述的管路上設有可與外部連通的閥門開關以及可隔斷管路氣體的閥門開關。該發明無污染、可靠性高、測量精確且實驗費用低廉，操作簡單，有利于學生理解和掌握實驗原理。

但是這樣的結構有著這樣的缺陷，閥門開關的老化會導致實驗漏氣。而且筒狀容器不可更換，容積有限，難以適應不同的實驗狀況。

發明內容

本發明的目的是提供一種波以耳定律演示器，密閉性能好，可根據實際情況更換變壓裝置，使得課堂氣氛更為活躍，實驗演示也更為直觀。

為達到所述效果，本發明波以耳定律演示器，包括底座，所述底座上安裝有壓力計量設備和測試口，壓力計量設備和測試口之間通過嵌入在底座內的連通管連接，所述測試口上安裝有帶有刻度的變壓裝置。

優選的，所述連通管外側涂有密封膠。這樣的結構確保整個裝置的密閉性。

優選的，所述測試口內側鑲嵌有柔性密封層。這樣確保在連接變壓裝置時不會出現泄漏，導致演示不準確。

優選的，所述柔性密封層為橡膠密封圈。橡膠密封圈物美價廉，實用效果也好。

優選的，所述壓力計量設備為機械式壓力計。機械式壓力計能較為直觀地體現出正壓，負壓等多種狀況，指針擺動也非常直觀。

優選的，所述變壓裝置為帶有刻度的針筒。這樣的結構能方便更換不同的針筒，演示不同的壓力狀況。

由于采用了所述技術方案，本發明通過變壓裝置可以根據實際情況進行更換。不僅能給學生演示傳統意義上的在密閉容器中的定量氣體，在恒溫下，氣體的壓強和體積成反比關系這一狀況，還能根據需要更換不同的變壓裝置加深學生的印象。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

圖1為本發明波以耳定律演示器的整體結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明波以耳定律演示器，包括底座1，所述底座1上安裝有壓力計量設備2和測試口3，壓力計量設備2和測試口3之間通過嵌入在底座1內的連通管4連接，所述測試口3上安裝有帶有刻度的變壓裝置5。所述連通管4外側涂有密封膠。所述測試口3內側鑲嵌有柔性密封層。所述柔性密封層為橡膠密封圈。所述壓力計量設備2為機械式壓力計。所述變壓裝置5為帶有刻度的針筒。

使用時，以采用針筒作為變壓裝置為例：取下針筒,將針筒活栓推到底部的0刻度線。此時觀察壓力表指示的大氣壓位。用力裝上針筒,使其不漏氣。

根據”壓力減半則體積加倍”的原理,拉動針筒的活栓使壓力表指示的壓力減半,則針筒所顯示的容積剛好與連通管4內氣體的容積相同,也就是已經測試出了連通管4空間的容積。

校正:連通管4空間的容積即已測出,實驗時就要將此數據計入以反應實際容積,這樣就能得到較為精確的演示數據。

校正舉例:

假設連通管4容積經測試為10毫升(也就是10cc或10ml,都是相同的單位),那么變壓裝置5上的刻度值要加上這10亳升才是實際的氣體容積。

使用方法

驗證波以耳定律-溫度不變,定量理想氣體的體積與其所受的壓力成反比。簡化公式即PV=K。

增壓演示方式:

取下針筒,將其活栓定位于較高位置,例如在50毫升的刻度在線,然后將其緊緊的插入測試口3的中央孔內,確保其要密封不漏氣。觀察并記錄此時機械式壓力計所顯示的壓P,和氣體的體積V(此時V應為刻度線所指示的50毫升加上管道容積10亳升,是60毫升才正確)。

陸續改變減少氣體的體積,并觀察機械式壓力計顯示的對應壓力值,且記錄之(至少三次以上)。

根據每次示所得的記錄,計算PV之值否為K常數。

減壓演示方式: