实验一 压强计与压强的测量

实验室实验一压强计与压强的测量学习要求●熟悉实验室常用的压强表示方法●学会福廷式气压计、空盒气压计的使用●了解U型压强计的测压原理开始上课1几种常见的压强表示方式●压强——物体（气体、流体）垂直作用在单位面积上的力。单位：Pa=N·m-2P=FA在实验或科学研究工作中，常常因测量仪器的不同，使测量直接得到的数据其表示及单位有所不同。常见的有：●Pa=N·m-2——国际单位制（SI导出单位）●atm

——1atm=1.013×105Pa●液柱高P==FAρgAhA=h·ρ·g●Torr——mmHg1Torr=1.333×102Pa●水柱——cmH2OP=h·ρ水·gh—单位换算为m；ρ—103kg·m-3；g—9.81m·s-22●使用时，先调节旋扭Q，使槽内水银面与象牙针尖端恰好接触。福廷式气压计●福廷式气压计的构造游标尺G标尺水银面游标调节旋扭F温度计汞面调节旋扭Q象牙针水银面●福廷式气压计的使用●气压计必须垂直悬挂、固定。●稳定后，调节游标旋扭F，使游标G升起，高于水银面；然后缓慢落下，使游标底边与游标后边金属片的底边同时和水银柱凸面相切。●按游标下缘零线所对标尺的刻度，读出气压的整数部分；小数部分由游标尺确定。●记录气压读数；同时记录温度读数、气压计误差。●校正气压测量结果。3空盒式气压计●福廷式气压计的读数7707707607607507501050754-755754.7mmHg空盒式气压计携带方便，测量大气压简便。常见的有高原型和平原型两种。●高原型的测量范围500-1020hPa●使用注意事项●测量时仪器必须水平放置。●气压读数须精确到第一位小数；温度读数须精确到0.2℃。●气压读数应进行刻度、温度和补充订正。温度修订P温

=

△P

·

t△P—温度变化1℃时的气压订正值P

=P测

+（

P刻

+P温

+P补

）4U型压强计的测压原理与测量体系连接与大气相通ABRρiA面上的压强：PA=P1+(h+R)ρgB面上的压强：PB=P2+hρg

+Rρig

平衡时：PA=PB

P1P2hρ在静止环境及体系中：P1=P大P2=P体P大+(h+R)ρg=P体+hρg

+Rρig

P体=P大+hρg+Rρg-hρg

-RρigP大–P体=ΔP=（ρi-ρ）R·gP体=P大+（ρ-ρi）R·g真空度5气压测量的校正●在纬度45º海平面，T=0℃，g=9.80665m·s-2，ρ汞=13.5951×103kg·m-3时，760mmHg所产生的压强为1.01325×105Pa，称为1标准大气压。●仪器误差由仪器本身的不精确造成的读数误差，气压测量时应首先加以校正。●温度校正温度的改变，必然引起水银密度及仪器体积的改变，造成读数误差，应加以校正。对于福廷式气压计，其校正值一般可用如下公式求得：P’

=P测

∓PT温度t>0℃，用P测-P校温度t<0℃，用P测+P校PT=P测

1+ωtωt-βtt为气压计温度；ω=0.0001818（汞在0—35℃的平均膨胀系数）；β=0.0000184（黄铜的膨胀系数）。6●重力校正重力加速度g随着海拔高度H和纬度i而改变，使气压计读数受H和i影响。因此，须加以校正。校正P’’=P’-PiPi=P’（2.6×10-3cos2i）纬度低于45º，减去Pi；反之，亦然。玉溪地处北纬23º19’—24º58’海拔328—3137米测量值(P)/kPa1031009590888684828024º0.1790.1740.1650.1570.1530.1500.1460.1430.139纬度i●纬度校正●海拔校正P’’’=P’-PHPH=3.14×10-7HP实P’测P测P’通过误差校正①温度校正②P’’P’’’纬度校正海拔校正③P实P’’’7实验内容测量实验室的气压●实验目的分别用福廷式气压计、空盒气压计测量实验室的气压。●实验记录序温度福廷式气压计仪器误差序温度空盒气压计仪器误差号T/℃P×10-5/Pa

号T/℃P×10-5/Pa112233●数据处理福廷式气压计的测量数据，除了“仪器误差”必须首先校正外，还须进行“温度校正”和“重力校正”。●实验结果8实验设计方案●熟悉实验室常用的压强表示方法●学会福廷式气压计、空盒气压计的使用