實驗名稱 理想氣體定律
實驗類別 2
實驗者名稱 林焯基、黃振輝、談偉航
實驗目的 以電腦儀器輔助，驗證理氣體定律，並藉實驗時的數據，計算理想氣體常數
實驗原理 n/a
反應 n/a
實驗儀器 燒瓶(125ml)一個、單孔瓶塞一個、燒杯(1000ml)四個、 電熱器一個
實驗藥品 約3升水、碎冰約1升
實驗步驟

一、電腦儀器設定：

1.設定及安好溫度及壓力傳感器

2.設定傳感器的頻率為10Hz

二、進行實驗：

1.開啟軟件中的表格功能，準備記錄溫度及壓力的數據。

2.安好壓力傳感器後，將之插入單孔瓶塞的孔中，並將瓶塞蓋 好在燒瓶上。

3.將燒瓶放在裝有約600ml冰水(其溫度保持五度以下)的燒杯中，並將溫度傳感器放入燒杯中。並用軟件的表格功能，以同時顯示出冰水的溫度及燒瓶中的氣壓。

4.待表格上的溫度和壓力的數據穩定時，暫停記錄數據。

5.改以溫度等於室溫的水、熱水(溫度約為40°C左右)及沸水裝入另外四個燒杯中重複以上實驗。注意在實驗時，應盡量使水溫維持一定，並且在沸水的實驗中，應將燒杯放在電熱器上，使其溫度維持在約60°C左右，並應避免溫度傳感器和燒瓶與燒杯底直接接觸。

6.進行了上述的三次實驗後，停止記錄數據。

三、數據分析：

1.將壓力的單位由英寸汞柱改為atm，將溫度之單位由攝氏度改成絕對溫度。

2.以上述四次實驗中的最穩定數據作圖(以溫度為橫坐標，壓力為縱坐標)。並觀察其是否一直線，以驗證理想氣體定律。

(根據定律在體積一定時，氣體的壓力與溫度之比為一常數)

結果：由圖所見，圖像約為一直線，只有少許誤差。由此可知，壓力(atm)與絕對溫度之比為一常數。即實驗結果與理想氣體定律相符。

3.若圖像大概為一直線，則計算壓力與溫度的平均比值，並以此計算理想氣體定律中的R。

四、數據記錄及R之計算：

條件P(inchHg)P(atm)T(°C)T(K)P(atm)/T(K)
冰水28.9180.966473.125276.1253.5*10-3
室溫29.0060.96941125.098298.0983.25*10-3
熱水29.0840.97201842.970315.973.08*10-3
沸水29.1570.97445860.939333.9392.92*10-3

P/T之平均值=(3.5+3.25+3.08+2.92)/4*10-3=3.19*10-3
R=(P/T)*(V/n)=(P/T)*24(當時的氣體之摩爾體積)
   =3.19*10-3*24=0.077
而理想氣體定律之R=0.082
誤差=(0.082-0.077)/0.082*100%=6%
實驗結果 n/a
實驗討論 1.經實驗驗證後，證實了如理想氣體定所述，在體積一定時，氣體之壓力與溫度之比為一常數。
2.由實驗的數據計算得出，在S.I.單位中的理想氣體常數為0.077，與定律中的常數只有約6%的誤差，考慮實驗時因人為及儀器所做成的誤差，可知定律中的常數值正確。
由此可知，理想氣體定律正確
注意事項 n/a