EAiE	Mariusz Furmanek				Grupa II		Zespół 8
Laboratorium Fizyczne	Temat : Prawo Boyle'a Mariotte'a i uniwersalna stała gazowa R						Nr ćw. 22
Data wykonania:	Data oddania:	Zwrot do poprawy :	Data odbioru:	Data zaliczenia:		Ocena :

1.Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z układem próżniowym i pomiarem ciśnienia w

tym układzie , sprawdzenie prawa Boyle'a - Mariotte'a dla powietrza w temperaturze pokojowej wyznaczenie uniwersalnej stałej gazowej.

2. Wprowadzenie teoretyczne.

Gaz doskonały

Gazem doskonałym w ujęciu teorii kinetyczno - molekularnej będziemy nazywali następujący wyidealizowany model gazu rzeczywistego:

a. Gaz składa się z identycznych cząsteczek

b. Cząsteczki znajdują się w ciągłym ruchu i podlegają zasadom dynamiki Newtona

c. Całkowita liczba cząsteczek jest bardzo duża

d. Objętość i rozmiary liniowe cząsteczek są zaniedbywalnie małe

e. Cząsteczki nie oddziałują między sobą za wyjątkiem samych zderzeń

f. Zderzenia są doskonale sprężyste i zachodzą w zaniedbywalnie krótkim czasie.

Równanie stanu gazu doskonałego dane jest wzorem:

pV = nRT

gdzie:

p - ciśnienie gazu;

V - objętość;

n - liczba moli gazu;

R - uniwersalna stała gazowa.

Prawo Boyle`a - Mariotta:

Opisuje przemianę izotermiczną ( T = const ) gazu doskonałego. Z równania stanu gazu doskonałego otrzymujemy:

pV = const = nRT, czyli p₁V₁ = p₂V₂

We współrzędnych p, V wykresem przemiany izotermicznej jest hiperbola.

3.Wyniki pomiarów.

Warunki zewnętrzne:

p_o = 1002 hPa

T = 295.5 K

V_z = 1240 cm³ - objętość zbiornika

V_p = 240 cm³ - objętość przewodów łączących

Obliczenia:

• liczba moli

n = 0.049 [mol]

• nachylenie charakterystyki p(1/V)

• średnia wartość wyznaczanej stałej gazowej

• błąd wartości średniej

• błąd względny

• błąd tablicowy

Wyniki pomiarów i wykresy

• zestaw pierwszy:

Nr pomiaru	Objętość	1/V	Ciśnienie	a	R	e
	V [m^3]	[1/m^3]	p [Pa]		[J/molK]	[J/molK]
1	0,00148	675,67	70000	101,085	6,981	0,521
2	0,00272	367,64	40000	104,178	7,195	0,307
3	0,00396	252,52	28000	104,150	7,193	0,309
4	0,0052	192,31	22000	105,559	7,290	0,212
5	0,00644	155,28	19000	104,972	7,250	0,252
6	0,00892	112,10	13500	109,723	7,578	-0,076
7	0,0114	87,72	10500	117,419	8,109	-0,608
				Rśr	7,502

• zestaw drugi:

Nr pomiaru	Objętość	1/V	Ciśnienie	a	R	e
	V [m^3]	[1/m^3]	p [Pa]		[J/molK]	[J/molK]
2	0,00272	367,64	82000	212,980	7,354539	0,050
3	0,00396	252,52	56500	215,032	7,425411	-0,020
4	0,00520	192,31	44000	209,557	7,236351	0,169
5	0,00644	155,28	35800	208,011	7,18296	0,222
7	0,00892	112,10	26300	207,850	7,177393	0,228
8	0,01140	87,72	21000	208,618	7,20392	0,201
				Rśr	7,405

• zestaw trzeci:

Nr pomiaru	Objętość	1/V	Ciśnienie	a	R	e
	V [m^3]	[1/m^3]	p [Pa]		[J/molK]	[J/molK]
1	0,00496	201,6129	86000	496,00	8,563832	-0,484
2	0,00520	192,3077	65000	468,00	8,080390	0,000
3	0,00644	155,2795	72000	463,68	8,005801	0,074
4	0,00768	130,2083	63800	460,80	7,956076	0,124
5	0,00892	112,1076	34500	463,84	8,008564	0,071
6	0,01016	98,4252	30000	467,36	8,069339	0,011
				Rśr	8,080

4. Wnioski

Błędy pojawiające się w wynikach są winą rozdzielczości podziałki manometru ( którego klasa dokładności wynosiła 1.5 ) oraz nieznacznych wahań temperatury przy dehermetyzacji zbiorników ( pomimo prób redukcji tegoż błędu poprzez odczekanie pewnego przedziału czasowego ).

Wyznaczona wartość stałej gazowej R w najlepszym przypadku różni się od wartości tablicowej o 2,7%.

---