膨脹的實驗

1. 我想利用毛細管做氣體受熱膨脹的實驗，手邊已有氣體體積與溫度的關係，如何做才能求得氣體膨脹率？2. 為什麼製作氣體溫度計，毛細管內不可以有水氣？（台北市/南港高中/一年級/Peggy）


馬爺爺：

觀察記錄幾個不同溫度下之體積，再以體積對溫度做「V－t」圖，畫出變化線，線的斜率即是所求！

水氣在常溫下有氣、液二相，如此一來，會影響實驗結果。


2.

物質受熱的變化

溫度改變上升，使水變成水蒸氣，水蒸氣碰到外界環境溫度的改變，例如圖左水蒸氣遇到溫度低的不鏽鋼瓶蓋，就又凝結成小水滴。
利用這個特性，我們可以將海水中的水分，蒸發凝結出小水滴來。圖右的實驗就是利用太陽的能源，將水族箱的海水蒸發，水蒸氣碰到低溫的塑膠帶就凝結成小水滴，滴入小水杯中。塑膠袋中間放一個小石頭的原因，許多小朋友一看就知道啦～水往低處流，為了讓水集中滴入小水杯中啦！
就拿生蛋、熟蛋來看，當蛋受熱後，形態上也是有很大的改變。糖也是一樣，受熱變糖漿，冷卻後又變回固體狀態的糖果。日常生活中也有許多相類似的例子～例如蠟受熱變成蠟油，凝固又可做成固體狀態的蠟燭

二、氣體受到冷、熱不同溫度時的變化。

放入熱水中，氣體熱脹，使氣球膨脹；放入冷水中氣體冷縮，也讓氣球縮入瓶內。 放入熱水中，使氣體膨脹，可彎玻璃管的口，會冒出氣泡；放入冷水中，瓶內氣體冷縮，瓶外大氣壓力擠壓，會使水上升至可彎玻璃管內。

三、液體受到冷、熱不同溫度時的變化。

液體受熱也是會膨脹，遇冷同樣會收縮，可是它有一個很特別的地方～遇冷收縮至一個程度之後開始膨脹，例如水：溫度4度C時，體積最小，可是溫度繼續下降它反而開始膨脹了。
下面的實驗：我們利用鹽作為冷劑，因為鹽溶化時會吸去環境周圍的熱，所以當鹽加入冰塊中，部分的鹽開始吸收冰中的溫度，使得溫度下降到零下10度左右，我們就可以利用這種原理，在教室的常溫下做液體變固體會膨脹的實驗觀察。當然實驗也不要忘了享受，所以就拿一些好喝的飲料來實驗囉！


四、固體受到冷、熱不同溫度時的變化。

固體的熱脹冷縮我們比較不易觀察，所以可以透過下面的實驗來體會：當整個電路因為兩支迴紋針並沒有碰觸到，所以電流不通，小燈泡不亮，可是我們只要將蠟燭放在迴紋針下加熱，小燈泡就亮起來了，為什麼呢？因為迴紋針受熱膨脹，原本沒碰到，膨脹後碰到，電流就通了，所以小燈泡當然亮了，如果不繼續加熱，迴紋針冷縮，小燈泡也會又滅掉的。