熱情溫度計

熱情溫度計

目的

觀察蒸氣壓對溫度的關係

 

實驗

用手握住熱情溫度計的下半邊,利用手溫加熱,看看熱情溫度計裡的液體有何變化。

 

 

原理思考

1.為什麼液體會全部都到上層呢?

2.液體和氣體何者受熱膨脹比例比較大?

3.如果只是熱膨脹,那底部的液體是怎麼全部升上去呢?

 

 

當手握在底部的動作是對底部的液體加熱,此時,直觀的想法是熱膨脹,沒錯是熱膨脹,但是,仔細想想,如果是液體的膨脹,上下應該還是都有液體,只是總體積增加了,而且其增加的比例應該很少。 從上述的結果看來,那只剩下氣體膨脹,但是,光靠下半邊的氣體膨脹真的有辦法把液體全部擠上去嗎? 實際上,液體是被氣體擠上去的沒錯,但是,是額外的氣體分子所造成的。因為裡頭的液體是低沸點液體,溫度上升時容易氣化(或可說高溫時的蒸氣壓vapor pressure大),造成下方氣體分子數增加,因此,就會有足夠的氣體分子數可以把液體全部擠上去。

 

 

討論

熱情溫度計裡的液體可不可以換成水?

 

參考資料

"Fundamentals of Physics", 5th ed., John Wiley & Sons, 1997, New York. Ch19-5.Hallday, Resnick, Walker

 

製作

市售

 

指導老師

朱慶琪

 

撰稿

黃時霖、朱慶琪