二氧化碳做功內能改變演示器
技術領域
[0001]本實用新型涉及高中數學一種教學儀器，主要涉及一種用于教學演示的二氧化碳做功內能改變演示器。
背景技術
[0002]在新編義務教育課程標準實驗教科書《物理》九年級第十六章第二節內能中，講授“物體內能的改變”，其中，“做功改變物體的內能”有二個演示實驗：一是用空氣壓縮引火儀演示“空氣被壓縮時內能減小”；一是用“成霧法”演示“空氣推進塞午時，內能減低”。
[0003]然而“成霧法”作為內能減低室溫增加的一種顯示方式，有好多疑惑沒解決：因為氣溫增加并不是成霧的惟一緣由，故成霧也不是氣溫增加的必然結果。所以這些實驗方案似乎操作性強，但在科學性上是不嚴密的。
[0004]在全日制普通中學教科書（選修加必修）《物理》第二冊第十一章第四節物體的內能中，講授“改變內能的兩種形式”，有二個演示實驗：一是用空氣壓縮引火儀演示“壓縮氣體做功，二氧化碳內能降低”；一是用“一支靈敏體溫計和一根氣針”通過向厚壁容器內打氣，增大容器內的浮力，“讓二氧化碳沖開裂塞”，使“溫度計的示數顯著變小”，因而演示“氣體對外做功，內能減低”。采用靈敏濕度計、氣針、厚壁容器和膠塞來做實驗，讓二氧化碳沖開裂塞，使體溫計示數顯著變小，這些實驗方案科學提高，而且可操作性不強，實驗裝置很難控制。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種二氧化碳做功內能改變演示器，既能演示壓縮二氧化碳做功，又能演示氨氣對外做功、氣體內能減低，其科學性和操作性都很強。
[0006]本實用新型的技術方案是以下述方法實現的：一種二氧化碳做功內能改變演示器，包括基座，基座上設有背板、氣室和儲氣筒，儲氣筒內設有熱敏阻值，熱敏阻值的接線柱與溫度顯示屏相連，氣溫顯示屏設置在背板上，儲氣筒通過聯接管和進氣嘴相連，聯接管上設有氣壓表。
[0007]上述聯接管上設有雙向閥。
[0008]本實用新型設計有做功氣室與活塞，有利于觀察和控制二氧化碳做功。設計二氧化碳做功系統，才能有序控制實驗過程，分步施行實驗目標。既能演示壓縮二氧化碳做功，又能演示氨氣對外做功、氣體內能減低。
附圖說明
[0009]圖1是本實用新型的結構示意圖。具體施行方法
[0010]如圖1所示，一種二氧化碳做功內能改變演示器，包括基座10，基座10上設有背板13、氣室2和儲氣筒5，儲氣筒5內設有熱敏內阻4，熱敏內阻4的接線柱3通過微處理器與溫度顯示屏1相連，氣溫顯示屏1設置在背板13上，儲氣筒5通過聯接管8和進氣嘴9相連，將聯接管8上設有氣壓表6。聯接管8上設有雙向閥7。
[0011]二氧化碳做功內能改變造成的氣溫變化，本實用新型一只熱敏內阻器固定密封裝配在貯氣筒內，把熱敏內阻采集的電阻變化，通過微處理器（CPU)轉換成氣溫變化顯示，顯示分辨率為0.rc，顯示的偏差不小于士。C，這樣才能直接采集顯示變化的二氧化碳體溫，建立演示實驗療效。
[0012]本實用新型可以演示兩種實驗：
[0013]1.演示壓縮二氧化碳做功，二氧化碳內能降低：關掉操作閥，向貯氣筒5內打氣，氣溫顯示屏1的示值顯著下降，當貯氣筒5內壓力達到0.15Mpa時，氣溫顯示屏1的示值比環境濕度值下降不多于5°C。
[0014]2.演示氨氣對外做功，二氧化碳內能減低：在上述實驗的基礎上，當打開操作閥11時，二氧化碳使活塞12迅速下降150mm以上，沖出氣室2；同時，貯氣筒5內壓力示值回零；氣溫顯示屏1的示值顯著增長，最低達到大于環境濕度值5°C以上。
[0015]本實用新型產品的具有下列特征：
[0016]1.貯氣筒5用透明材料制造做功改變物體內能的實驗，有效體積不大于800ml，壁厚不大于5mm。
[0017]2.氣室2用透明材料制造，管徑不大于40mm，寬度不大于120mm，壁厚不大于4mm。活塞12為圓錐體，應能在氣室2內滑動，無阻滯。
[0018]3.壓力表6阻值為0—0.25Mpa，分度值O.OlMpa，精度4.0級，示值偏差應不小于1個分度值。
[0019]4.雙向閥7、操作閥11均采用金屬制品，雙向閥7有方向標示，操作閥11有開、關定位。
[0020]5.進氣嘴9采用金屬制品做功改變物體內能的實驗，裝在聯接管8外端，應易于與單車用打氣筒聯接。
[0021]6.熱敏內阻器4應選用直熱式負氣溫系數熱敏內阻器，在氣溫為15°C?35°C范圍內，熱敏內阻4的電阻隨氣溫變化應有雙向顯著變化。熱敏內阻器4的引線端釬焊在接線柱3上，密封裝配在貯氣筒內。
[0022]7.微處理器（CPU)工作電流為DC6V，最大工作電壓不小于50mA，應能處理氣溫采集的內阻變化信息，并將其轉換成氣溫變化顯示，顯示幀率為0.rc，顯示的偏差不大于士1°C。
[0023]8.氣溫顯示屏1采用三位數字半導體數碼管，每位數字規格不大于20mmX^mm。