WFTJ	Imię i Nazwisko: 1. Marek Barciewicz			ROK I	GRUPA 1	ZESPÓŁ 4
Pracownia fizyczna I	TEMAT: Prawo Boyle'a Mariotte'a							Nr ćwiczenia 22
Data wykonania	Data oddania	Zwrot do poprawy	Data oddania	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 uproszczony, wyidealizowany model gazu rzeczywistego:

- Gaz składa się z identycznych cząsteczek

- Cząsteczki znajdują się w ciągłym ruchu i podlegają zasadom dynamiki Newtona

- Całkowita liczba cząsteczek jest bardzo duża

- Objętość i rozmiary liniowe cząsteczek są zaniedbywalnie małe

- Cząsteczki nie oddziałują między sobą za wyjątkiem samych zderzeń

- 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.

a) Warunki zewnętrzne:

p_o = 978 ± 1 [ hPa]

T = 296 ± 1 [^oK]

V_z = 1200 ± 40 [cm³ ] - objętość zbiornika

V_p = 646 ± 22 [cm³ ] - objętość przewodów łączących

b) Obliczenia:

• - Objętość przewodów łączących:

• p₁V₁=p₂V₂

• p₀V_z=p₁(V_z+V_p)

• V_p=646

DV_p ≈ 22 cm³

Wyniki pomiarów i wykresy

Nr pomiaru	Objętość	1/V	Ciśnienie
	V [m^3]	[1/m^3]	p [Pa]
1	0,0018462	541,66	63570
2	0,0030462	328,28	38142
3	0,0042462	235,51	27384
4	0,0054462	183,62	21516
5	0,0066462	150,47	16626
6	0,0090462	110,55	12714
7	0,0114462	87,37	9780

Wykres zależności ciśnienia od objętości

Ciśnienie hPa	Czas [s]
0,9	13,9
0,8	22
0,7	34
0,5	45
0,4	62
0,3	83
0,2	128
0,15	160
0,1	247
0,09	275
0,08	294
0,07	330
0,06	380
0,05	481
0,04	590
0,03	1280

Wykres zależności ciśnienia od czasu pompowania.

4. Wnioski

Mimo zastosowania kilku środków ograniczających błąd pojawiły się w wynikach pewne odchyłki od wartości oczekiwanych. Błędy te należy złożyć na karb niskiej rozdzielczości podziałki manometru ( którego klasa dokładności wynosiła 1.5 - co nie jest najlepszym parametrem ), niedokładności w pomiarze objętości ( ± 40 cm³) oraz nieznacznych wahań temperatury przy dehermetyzacji zbiorników ( pomimo prób redukcji tegoż błędu poprzez odczekanie pewnego przedziału czasowego ).

Ćwiczenie zapoznało nas z działaniem układu próżniowego oraz dało kilka cennych uwag na temat powszechnie obowiązujących praw termodynamiki.

-3-

---