二氧化碳做功内能改变演示器
技术领域
[0001]本实用新型涉及高中数学一种教学仪器，主要涉及一种用于教学演示的二氧化碳做功内能改变演示器。
背景技术
[0002]在新编义务教育课程标准实验教科书《物理》九年级第十六章第二节内能中，讲授“物体内能的改变”，其中，“做功改变物体的内能”有二个演示实验：一是用空气压缩引火仪演示“空气被压缩时内能减小”；一是用“成雾法”演示“空气推进塞午时，内能减低”。
[0003]然而“成雾法”作为内能减低室温增加的一种显示方式，有好多疑惑没解决：因为气温增加并不是成雾的惟一缘由，故成雾也不是气温增加的必然结果。所以这些实验方案似乎操作性强，但在科学性上是不严密的。
[0004]在全日制普通中学教科书（选修加必修）《物理》第二册第十一章第四节物体的内能中，讲授“改变内能的两种形式”，有二个演示实验：一是用空气压缩引火仪演示“压缩气体做功，二氧化碳内能降低”；一是用“一支灵敏体温计和一根气针”通过向厚壁容器内打气，增大容器内的浮力，“让二氧化碳冲开裂塞”，使“温度计的示数显著变小”，因而演示“气体对外做功，内能减低”。采用灵敏湿度计、气针、厚壁容器和胶塞来做实验，让二氧化碳冲开裂塞，使体温计示数显著变小，这些实验方案科学提高，而且可操作性不强，实验装置很难控制。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种二氧化碳做功内能改变演示器，既能演示压缩二氧化碳做功，又能演示氨气对外做功、气体内能减低，其科学性和操作性都很强。
[0006]本实用新型的技术方案是以下述方法实现的：一种二氧化碳做功内能改变演示器，包括基座，基座上设有背板、气室和储气筒，储气筒内设有热敏阻值，热敏阻值的接线柱与温度显示屏相连，气温显示屏设置在背板上，储气筒通过联接管和进气嘴相连，联接管上设有气压表。
[0007]上述联接管上设有双向阀。
[0008]本实用新型设计有做功气室与活塞，有利于观察和控制二氧化碳做功。设计二氧化碳做功系统，才能有序控制实验过程，分步施行实验目标。既能演示压缩二氧化碳做功，又能演示氨气对外做功、气体内能减低。
附图说明
[0009]图1是本实用新型的结构示意图。具体施行方法
[0010]如图1所示，一种二氧化碳做功内能改变演示器，包括基座10，基座10上设有背板13、气室2和储气筒5，储气筒5内设有热敏内阻4，热敏内阻4的接线柱3通过微处理器与温度显示屏1相连，气温显示屏1设置在背板13上，储气筒5通过联接管8和进气嘴9相连，将联接管8上设有气压表6。联接管8上设有双向阀7。
[0011]二氧化碳做功内能改变造成的气温变化，本实用新型一只热敏内阻器固定密封装配在贮气筒内，把热敏内阻采集的电阻变化，通过微处理器（CPU)转换成气温变化显示，显示分辨率为0.rc，显示的偏差不小于士。C，这样才能直接采集显示变化的二氧化碳体温，建立演示实验疗效。
[0012]本实用新型可以演示两种实验：
[0013]1.演示压缩二氧化碳做功，二氧化碳内能降低：关掉操作阀，向贮气筒5内打气，气温显示屏1的示值显著下降，当贮气筒5内压力达到0.15Mpa时，气温显示屏1的示值比环境湿度值下降不多于5°C。
[0014]2.演示氨气对外做功，二氧化碳内能减低：在上述实验的基础上，当打开操作阀11时，二氧化碳使活塞12迅速下降150mm以上，冲出气室2；同时，贮气筒5内压力示值回零；气温显示屏1的示值显著增长，最低达到大于环境湿度值5°C以上。
[0015]本实用新型产品的具有下列特征：
[0016]1.贮气筒5用透明材料制造做功改变物体内能的实验，有效体积不大于800ml，壁厚不大于5mm。
[0017]2.气室2用透明材料制造，管径不大于40mm，宽度不大于120mm，壁厚不大于4mm。活塞12为圆锥体，应能在气室2内滑动，无阻滞。
[0018]3.压力表6阻值为0—0.25Mpa，分度值O.OlMpa，精度4.0级，示值偏差应不小于1个分度值。
[0019]4.双向阀7、操作阀11均采用金属制品，双向阀7有方向标示，操作阀11有开、关定位。
[0020]5.进气嘴9采用金属制品做功改变物体内能的实验，装在联接管8外端，应易于与单车用打气筒联接。
[0021]6.热敏内阻器4应选用直热式负气温系数热敏内阻器，在气温为15°C〜35°C范围内，热敏内阻4的电阻随气温变化应有双向显著变化。热敏内阻器4的引线端钎焊在接线柱3上，密封装配在贮气筒内。
[0022]7.微处理器（CPU)工作电流为DC6V，最大工作电压不小于50mA，应能处理气温采集的内阻变化信息，并将其转换成气温变化显示，显示帧率为0.rc，显示的偏差不大于士1°C。
[0023]8.气温显示屏1采用三位数字半导体数码管，每位数字规格不大于20mmX^mm。