FYD-1分子运动演示仪
一、实验目的
利用钢球（代表气体分子）造成气体分子混乱运动模型，来模拟演示布朗运动、气体压强的统计意义、理想气体状态方程、实际气体状态方程、玻尔兹曼分布率等分子运动规律。
二、实验操作与现象
·布朗运动的演示
（1）把钢球放入模拟箱内,
（2）接通电源，振子钢球在振板的撞击下（振子也相互碰撞）作混乱运动。调节电压可使振子混乱运动激烈程度变化。这时，可以看到布朗粒子在钢球（分子）碰撞下不断运动。由于布朗粒子形状不规则，实验中可看到布朗粒子边转边移动，形成明显的布朗运动。
2．气体压强统计意义的演示
（1）实验原理
理论研究表明，气体压强可由分子对某一面（如器壁）碰撞造成的冲量变化求出，而每一瞬间哪些分子碰撞器壁，碰撞时传给器壁冲量的大小，都具有偶然性，因而反映大量分子碰撞冲量的统计平均（气体压强）必有起伏。起伏的大小与分子数有关（起伏与1/n成比例），当分子密度n小时，其起伏就大；而分子数密度n大时，其起伏小。利用分子运动理论演示器就可以演示气体压强的这种统计意义。
（2）实验操作
在方箱中装几十个振子，这时振板使少量振子振动造成的压强值就很不稳定，当方箱中放入大量振子时，就会看到有一个稳定的压强值。
3．理想气体状态方程的演示
利用分子运动理论关于理想气体模型的假设，可推导出理想气体的状态方程，即或 （74-1）
对于一定质量（一定或总分子数一定）的理想气体，从其状态方程可知，当温度一定时，气体压强与分子数密度成正比。
在模拟箱中放入振子约300粒，即分子总数N=300个，如图74-2所示。在电机额定转数情况下，由于振板的撞击造成振子的混乱运动，产生一定压强（由浮动活塞的重量表示），这时可测得浮动活塞在位置；在电机额定转数不变情况下，这相当于保证温度恒定（即造成的振子混乱运动激烈程度不变），用备制的砝码将活动活塞重量增加一倍，这时压强变为，可测得浮动活塞在位置；当压强为时，测得容积为。
由此可知，当压强为时，相应的分子密度；当压强为时，；当压强为；可见，在温度一定（电机转速一定）时，压强与粒子数密度成正比，即 。
