Doświadczenie C 07/09 - Tomasz Zaborny gr.8

Daniel Zduńczyk gr.8

Celem ćwiczenia C 07 jest sprawdzenie prawa Boyle'a -zbadany zostanie związek pomiędzy ciśnieniem i objętością próbki powietrza w stałej temperaturze.

Przemiana izotermiczna

W przemianie izotermicznej temperatura gazu jest stała. Wówczas iloczyn ciśnienia danej masy gazu i jego objętości jest wielkością stałą: dla T= constans , pV= constans

Do wykonania tego ćwiczenia potrzebna będzie strzykawka o objętości 20 ml, interfejs a także komputer z oprogramowaniem Science Workshop. Po podłączeniu strzykawki do interfejsu i uruchomieniu programu komputerowego Science Workshop przystąpiliśmy do wykonywania ćwiczenia. Zmniejszaliśmy objętość gazu w strzykawce co 2 ml od wartości 20 ml do 10 ml. Zmiany ciśnienia względem zmniejszającej się objętości przedstawia poniższa tabela wraz z wykresem:

V [ml]	1/V[ml^-1 ]	p[kPa]	pV[kPa*ml]
20	0,050	99,124	1982,48
18	0,056	106,867	1923,606
16	0,062	124,027	1984,432
14	0,071	142,094	1989,316
12	0,083	162,114	1945,368
10	0,100	190,436	1904,36

Na podstawie tego ćwiczenia przekonaliśmy się o słuszności prawa Boyle'a i Mariotta , które mówi, że iloczyn ciśnienia i objętości jest stały w stałej temperaturze : pV=constans .

W tej części doświadczenia zbadana zostanie przemiana izochoryczna - gaz zamknięty w sztywnym pojemniku o stałej objętości będzie podgrzewany od temperatury pokojowej do temperatury bliskiej 100°C.

Przemiana izochoryczna

Przy stałej masie gazu oraz stałej objętości, iloraz ciśnienia i temperatury jest wielkością stałą:

Do wykonania tego ćwiczenia potrzebny będzie garnek z wodą, interfejs a także komputer z oprogramowaniem Science Workshop. Po podłączeniu garnka do prądu i uruchomieniu programu komputerowego Science Workshop przystąpiliśmy do wykonania ćwiczenia. Podgrzewaliśmy wodę w garnku od temperatury 23,34°C do temperatury 95,02°C. Wraz ze wzrostem temperatury zauważyliśmy wzrost ciśnienia, co przedstawia poniższa tabelka wraz z wykresem :

t[°C]	23,34	25,14	27,88	29,93	32,37	34,71	37,5	40,09
p[kPa]	99,61	100,58	101,07	102,54	103,03	104,01	104,98	105,47
t[°C]	42,09	45,12	48,19	50,05	53,03	55,52	57,91	60,01
p[kPa]	106,93	107,42	107,91	108,88	109,86	110,35	110,84	111,82
t[°C]	62,5	65,14	67,92	71,05	73	75,34	77,93	79,59
p[kPa]	112,308	113,28	114,26	114,75	115,23	116,7	116,88	117,67
t[°C]	82,13	84,67	87,06	89,94	91,31	93,02	94,65	95,02
p[kPa]	118,16	119,14	119,63	120,6	121,09	121,586	121,57	121,56

Wyznaczyliśmy temperaturę zera bezwzględnego dla powyższego doświadczenia.

Na podstawie tego ćwiczenia udowodniliśmy słuszność prawa Charlesa, wg. którego iloraz ciśnienia i temperatury jest wielkością stałą :

1/2

p

V

T=constans

V[ml]

100 190 p[kPa]

20

15

10

1/V[ml^-1]

100

0,6

100 190 p[kPa]

121

99

-301

p[kPa]

23 95 T[°C]

---