用传感器测定气体导热性

杨延光 谢月平

（安徽省合肥市第一中学 安徽 合肥 230601）

在利用传感器对温度影响化学平衡的实验进行研究时，笔者设计了如下实验：取同样容积的大试管分别装有常压下的空气与二氧化氮，然后同时浸入冰水，利用数字传感器测量温度变化，预期现象是二氧化氮温度降得慢，因为降低温度，化学平衡会向减弱这种改变的方向进行，二氧化氮化合成四氧化二氮是放热反应。结果却很意外，二氧化氮反而降得快。实验装置及实验记录如下图所示：

经过思考，并查阅有关资料，部分气体0℃时的导热系数 W/（m·℃）如下：

气体 导热系数 气体 导热系数氢气 0.163 一氧化碳 0.0226氦气 0.144 二氧化碳 0.0137氩气 0.0173 甲烷 0.0300氖气 0.0455 乙烷 0.0180氧气 0.0240 丙烷 0.0148氮气 0.0228 乙烯 0.0164空气 0.0233 二氧化氮 0.16747

由此可见，二氧化氮的导热能力远强于空气，所以平衡移动的因素对温度的影响是次要的。

接下来，笔者取四种气体空气、二氧化氮、氢气、二氧化碳做对比实验，发现导热系数与NO2相当的H2温度下降快于NO2。结果既能体现气体的导热性又能体现二氧化氮的平衡移动，实验图所下所示：

通过现代实验手段可以将原来定性的实验转为定量，结果更加真实可靠，我们广大教师一定要跟上时代，用先进的仪器方法去给学生更好的分析问题的思路与手段。