[发明专利]波以耳定律演示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种教学演示设备，尤其涉及一种波以耳定律演示器。

背景技术

在定量定温下，理想气体的体积与气体的压强成反比。是由英国化学家波以耳（Boyle），在1662年根据实验结果提出：“在密闭容器中的定量气体，在恒温下，气体的压强和体积成反比关系。”称之为波以耳定律。这是人类历史上第一个被发现的“定律”。这个知识也是每个学生需要掌握的。

对此，为了便于学生直观了解这个定律，发明人曾经在十年前申请过实用新型《波以耳定律实验器》：专利号CN200320108625.7。该实用新型涉及一种波以耳定律实验器，其结构包括座体，设于座体上的筒状容器和气压计量设备，其特征是所述的筒状容器上设有测量用的刻度，其内设有活塞；所述的气压计量设备为气压表，气压表与筒状容器管路连接，所述的管路上设有可与外部连通的阀门开关以及可隔断管路气体的阀门开关。该发明无污染、可靠性高、测量精确且实验费用低廉，操作简单，有利于学生理解和掌握实验原理。

但是这样的结构有着这样的缺陷，阀门开关的老化会导致实验漏气。而且筒状容器不可更换，容积有限，难以适应不同的实验状况。

发明内容

本发明的目的是提供一种波以耳定律演示器，密闭性能好，可根据实际情况更换变压装置，使得课堂气氛更为活跃，实验演示也更为直观。

为达到所述效果，本发明波以耳定律演示器，包括底座，所述底座上安装有压力计量设备和测试口，压力计量设备和测试口之间通过嵌入在底座内的连通管连接，所述测试口上安装有带有刻度的变压装置。

优选的，所述连通管外侧涂有密封胶。这样的结构确保整个装置的密闭性。

优选的，所述测试口内侧镶嵌有柔性密封层。这样确保在连接变压装置时不会出现泄漏，导致演示不准确。

优选的，所述柔性密封层为橡胶密封圈。橡胶密封圈物美价廉，实用效果也好。

优选的，所述压力计量设备为机械式压力计。机械式压力计能较为直观地体现出正压，负压等多种状况，指针摆动也非常直观。

优选的，所述变压装置为带有刻度的针筒。这样的结构能方便更换不同的针筒，演示不同的压力状况。

由于采用了所述技术方案，本发明通过变压装置可以根据实际情况进行更换。不仅能给学生演示传统意义上的在密闭容器中的定量气体，在恒温下，气体的压强和体积成反比关系这一状况，还能根据需要更换不同的变压装置加深学生的印象。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明波以耳定律演示器的整体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明波以耳定律演示器，包括底座1，所述底座1上安装有压力计量设备2和测试口3，压力计量设备2和测试口3之间通过嵌入在底座1内的连通管4连接，所述测试口3上安装有带有刻度的变压装置5。所述连通管4外侧涂有密封胶。所述测试口3内侧镶嵌有柔性密封层。所述柔性密封层为橡胶密封圈。所述压力计量设备2为机械式压力计。所述变压装置5为带有刻度的针筒。

使用时，以采用针筒作为变压装置为例：取下针筒,将针筒活栓推到底部的0刻度线。此时观察压力表指示的大气压位。用力装上针筒,使其不漏气。

根据”压力减半则体积加倍”的原理,拉动针筒的活栓使压力表指示的压力减半,则针筒所显示的容积刚好与连通管4内气体的容积相同,也就是已经测试出了连通管4空间的容积。

校正:连通管4空间的容积即已测出,实验时就要将此数据计入以反应实际容积,这样就能得到较为精确的演示数据。

校正举例:

假设连通管4容积经测试为10毫升(也就是10cc或10ml,都是相同的单位),那么变压装置5上的刻度值要加上这10亳升才是实际的气体容积。

使用方法

验证波以耳定律-温度不变,定量理想气体的体积与其所受的压力成反比。简化公式即PV=K。

增压演示方式:

取下针筒,将其活栓定位于较高位置,例如在50毫升的刻度在线,然后将其紧紧的插入测试口3的中央孔内,确保其要密封不漏气。观察并记录此时机械式压力计所显示的压P,和气体的体积V(此时V应为刻度线所指示的50毫升加上管道容积10亳升,是60毫升才正确)。

陆续改变减少气体的体积,并观察机械式压力计显示的对应压力值,且记录之(至少三次以上)。

根据每次示所得的记录,计算PV之值否为K常数。

减压演示方式: