Odnos izme?u pritiska, temperature, zapremine i broja molova gasa („mase“ gasa). Univerzalna (molarna) plinska konstanta R. Clayperon-Mendelejev jedna?ina = jedna?ina stanja idealnog plina.

Re?imo nekoliko problema u vezi sa zapreminskim i masenim protokom gasa pod pretpostavkom da se sastav gasa ne menja (gas se ne disocira) – ?to va?i za ve?inu gasova u gornjem tekstu.

Ovaj zadatak je relevantan uglavnom, ali ne samo, za aplikacije i ure?aje u kojima se direktno mjeri zapremina gasa.

V 1 I V 2, na temperaturama, odnosno T 1 I T 2 i neka T 1< T 2. Tada znamo da:

naravno, V 1< V 2

• ?to je temperatura ni?a, to su indikatori volumetrijskog plinomjera zna?ajniji.
• isplativo je snabdijevanje "toplim" plinom
• isplativo je kupovati „hladni“ gas

Kako se nositi s ovim? Potrebna je barem jednostavna temperaturna kompenzacija, to jest, informacije s dodatnog temperaturnog senzora moraju biti dostavljene ure?aju za brojanje.

Ovaj zadatak je relevantan uglavnom, ali ne samo, za aplikacije i ure?aje u kojima se direktno mjeri brzina gasa.

Neka counter() na mjestu isporuke daje volumetrijske akumulirane tro?kove V 1 I V 2, pri pritiscima, respektivno, P 1 I P2 i neka P 1< P2. Tada znamo da:

naravno, V 1>V 2 za iste koli?ine gasa pod datim uslovima. Poku?ajmo formulirati nekoliko prakti?nih zaklju?aka za ovaj slu?aj:

• ?to je pritisak ve?i, zna?ajniji su indikatori mera?a zapremine gasa.
• Isplativo je snabdevati gasom niskog pritiska
• isplativo kupiti plin pod visokim pritiskom

Kako se nositi s ovim? Potrebna je barem jednostavna kompenzacija tlaka, to jest, informacije od dodatnog senzora tlaka moraju biti dostavljene ure?aju za brojanje.

U zaklju?ku, ?elio bih napomenuti da bi, teoretski, svaki plinomjer trebao imati i temperaturnu kompenzaciju i kompenzaciju tlaka. Prakti?no......

Napomena: tradicionalno izlaganje teme, dopunjeno demonstracijom na kompjuterskom modelu.

Od tri agregatna stanja materije, najjednostavnije je gasovito stanje. U plinovima, sile koje djeluju izme?u molekula su male i, pod odre?enim uvjetima, mogu se zanemariti.

Plin se zove savr?eno , Ako:

Veli?ine molekula se mogu zanemariti, tj. molekule se mogu smatrati materijalnim ta?kama;

Sile interakcije izme?u molekula mogu se zanemariti (potencijalna energija interakcije molekula je mnogo manja od njihove kineti?ke energije);

Sudari molekula me?usobno i sa zidovima posude mogu se smatrati apsolutno elasti?nim.

Pravi gasovi su po svojstvima bliski idealnim gasovima kada:

Uslovi bliski normalnim (t = 0 0 C, p = 1,03·10 5 Pa);

Na visokim temperaturama.

Zakoni koji reguli?u pona?anje idealnih gasova su eksperimentalno otkriveni dosta davno. Tako je Boyle-Mariotteov zakon uspostavljen jo? u 17. vijeku. Hajde da damo formulacije ovih zakona.

Boyleov zakon - Mariotte. Neka se gas nalazi u uslovima u kojima se njegova temperatura odr?ava konstantnom (takvi uslovi se nazivaju izotermni ).Tada je za datu masu gasa proizvod pritiska i zapremine konstanta:

Ova formula se zove jednad?ba izoterme. Na slici je grafi?ki prikazana zavisnost p od V za razli?ite temperature.

Svojstvo tijela da mijenja pritisak pri promjeni zapremine naziva se kompresibilnost. Ako se promjena volumena dogodi pri T=const, tada se karakterizira kompresibilnost koeficijent izotermne kompresije?to je definirano kao relativna promjena zapremine koja uzrokuje jedini?nu promjenu pritiska.

Za idealan gas je lako izra?unati njegovu vrijednost. Iz jednad?be izoterme dobijamo:

Znak minus ozna?ava da kako se volumen pove?ava, pritisak opada. Dakle, koeficijent izotermne kompresije idealnog gasa jednak je recipro?noj vrednosti njegovog pritiska. Kako pritisak raste, on se smanjuje, jer ?to je pritisak ve?i, gas ima manje mogu?nosti za dalju kompresiju.

Gay-Lussacov zakon. Neka se gas nalazi u uslovima u kojima se njegov pritisak odr?ava konstantnim (takvi uslovi se nazivaju izobari?an ). One se mogu posti?i stavljanjem gasa u cilindar zatvoren pokretnim klipom. Tada ?e promjena temperature plina dovesti do pomicanja klipa i promjene volumena. Pritisak gasa ?e ostati konstantan. U ovom slu?aju, za datu masu plina, njegov volumen ?e biti proporcionalan temperaturi:

gdje je V 0 zapremina na temperaturi t = 0 0 C, - koeficijent volumetrijskog ?irenja gasovi Mo?e se predstaviti u obliku sli?nom koeficijentu sti?ljivosti:

Na slici je grafi?ki prikazana zavisnost V od T za razli?ite pritiske.

Kre?u?i se od temperature u Celzijusima do apsolutne temperature, Gay-Lussacov zakon se mo?e zapisati kao:

Charlesov zakon. Ako je gas u uslovima u kojima njegova zapremina ostaje konstantna ( izohorni uslovima), tada ?e za datu masu gasa pritisak biti proporcionalan temperaturi:

gdje je p 0 - tlak na temperaturi t = 0 0 C, - koeficijent pritiska. Pokazuje relativno pove?anje pritiska gasa kada se zagreje za 1 0:

Charlesov zakon se tako?e mo?e napisati kao:

Avogadrov zakon: Jedan mol bilo kojeg idealnog plina na istoj temperaturi i pritisku zauzima isti volumen. U normalnim uslovima (t = 0 0 C, p = 1,03·10 5 Pa) ova zapremina je jednaka m -3 /mol.

Broj ?estica sadr?anih u 1 molu razli?itih tvari naziva se. Avogadrova konstanta :

Lako je izra?unati broj n0 ?estica po 1 m3 u normalnim uslovima:

Ovaj broj se zove Loschmidtov broj.

Daltonov zakon: pritisak me?avine idealnih gasova jednak je zbiru parcijalnih pritisaka gasova koji ulaze u nju, tj.

Gdje - parcijalni pritisci- pritisak koji bi ?inile komponente mje?avine kada bi svaka od njih zauzimala volumen jednak volumenu mje?avine na istoj temperaturi.

Klapejron - Mendeljejeva jedna?ina. Iz zakona idealnog gasa koje mo?emo dobiti jednad?ba stanja , povezuju?i T, p i V idealnog gasa u stanju ravnote?e. Ovu jedna?inu prvi su dobili francuski fizi?ar i in?enjer B. Clapeyron i ruski nau?nici D.I. Mendeljejev, stoga nosi njihovo ime.

Neka odre?ena masa gasa zauzima zapreminu V 1, ima pritisak p 1 i ima temperaturu T 1. Istu masu gasa u drugom stanju karakteri?u parametri V 2, p 2, T 2 (vidi sliku). Prijelaz iz stanja 1 u stanje 2 odvija se u obliku dva procesa: izotermnog (1 - 1") i izohornog (1" - 2).

Za ove procese mo?emo napisati zakone Boyle - Mariotte i Gay - Lussac:

Elimini?u?i p 1" iz jedna?ina, dobijamo

Kako su stanja 1 i 2 proizvoljno odabrana, posljednja jedna?ina se mo?e napisati kao:

Ova jedna?ina se zove Clapeyronova jednad?ba , u kojoj je B konstanta, razli?ita za razli?ite mase gasova.

Mendeljejev je spojio Clapeyronovu jedna?inu sa Avogadrovim zakonom. Prema Avogadrovom zakonu, 1 mol bilo kojeg idealnog plina sa istim p i T zauzima isti volumen V m, stoga ?e konstanta B biti ista za sve plinove. Ova konstanta zajedni?ka za sve gasove ozna?ava se sa R i naziva se univerzalna gasna konstanta. Onda

Ova jednad?ba je jedna?ina stanja idealnog gasa , koji se jo? naziva Clapeyron-Mendeljejeva jednad?ba .

Numeri?ka vrijednost univerzalne plinske konstante mo?e se odrediti zamjenom vrijednosti p, T i V m u Clapeyron-Mendelejevu jednad?bu pod normalnim uvjetima:

Clapeyron-Mendeleev jednad?ba se mo?e napisati za bilo koju masu plina. Da biste to uradili, zapamtite da je zapremina gasa mase m povezana sa zapreminom jednog mola formulom V = (m/M)V m, gde je M molarna masa gasa. Tada ?e Clapeyron-Mendelejevova jednad?ba za plin mase m imati oblik:

gdje je broj mlade?a.

?esto se jedna?ina stanja idealnog gasa pi?e u terminima Boltzmannova konstanta :

Na osnovu toga, jedna?ina stanja se mo?e predstaviti kao

gdje je koncentracija molekula. Iz posljednje jedna?ine je jasno da je pritisak idealnog plina direktno proporcionalan njegovoj temperaturi i koncentraciji molekula.

Mala demonstracija zakon o idealnim gasovima. Nakon pritiska na dugme "Hajde da po?nemo" Vide?ete komentare voditelja o tome ?ta se de?ava na ekranu (crna boja) i opis radnji ra?unara nakon ?to pritisnete dugme "Sljede?i"(braon). Kada je ra?unar „zauzet“ (tj. testiranje je u toku), ovo dugme je neaktivno. Prije?ite na sljede?i okvir tek nakon ?to shvatite rezultat dobiven u trenutnom eksperimentu. (Ako se va?a percepcija ne poklapa sa komentarima voditelja, napi?ite!)

Mo?ete provjeriti valjanost idealnih zakona o plinu na postoje?im

Idealni gasni izoprocesi– procesi u kojima jedan od parametara ostaje nepromijenjen.

1. Izohorni proces . Charlesov zakon. V = konst.

Izohorni proces naziva proces koji se javlja kada konstantan volumen V. Pona?anje gasa u ovom izohornom procesu je u skladu Charlesov zakon :

Pri konstantnom volumenu i konstantnim vrijednostima mase plina i njegove molarne mase, omjer tlaka plina i njegove apsolutne temperature ostaje konstantan: P/T= konst.

Grafikon izohornog procesa na PV- dijagram se zove izohora . Korisno je znati graf izohori?nog procesa na RT- I VT-dijagrami (slika 1.6).

Jednad?ba izohore: Gde je P 0 pritisak na 0 °C, a je temperaturni koeficijent pritiska gasa jednak 1/273 deg -1. Graf takve zavisnosti od Rt

-dijagram ima oblik prikazan na slici 1.7.

2. Rice. 1.7 Izobarski proces. Gay-Lussacov zakon. R

= konst. Izobarski proces je proces koji se odvija pri konstantnom pritisku P . Pona?anje gasa tokom izobarnog procesa se pridr?ava:

Gay-Lussacov zakon Pri konstantnom pritisku i konstantnim vrijednostima mase plina i njegove molarne mase, omjer volumena plina i njegove apsolutne temperature ostaje konstantan:= konst.

V/T VT- dijagram se zove Grafikon izobarnog procesa na izobar PV- I . Korisno je znati grafove izobarnog procesa na RT

-dijagrami (slika 1.8).

Rice. 1.8

Izobarna jednad?ba: Gdje je a =1/273 stepen -1 - temperaturni koeficijent volumetrijskog ?irenja . Graf takve zavisnosti od Vt

dijagram ima oblik prikazan na slici 1.9.

3. Rice. 1.9 Izotermni proces. Boyle-Mariotteov zakon.= konst.

T Izotermno proces je proces koji se javlja kada konstantna temperatura

T. Pona?anje idealnog gasa tokom izotermnog procesa se pridr?ava

Boyle-Mariotteov zakon: Pri konstantnoj temperaturi i konstantnim vrijednostima mase plina i njegove molarne mase, proizvod volumena plina i njegovog tlaka ostaje konstantan:= konst.

PV PV- dijagram se zove Grafikon izotermnog procesa na izoterma VT- I . Korisno je znati grafove izobarnog procesa na. Korisno je znati grafove izotermnog procesa na

-dijagrami (sl. 1.10).

Rice. 1.10

4. Jednad?ba izoterme: Adijabatski proces

(izentropski):

5. Adijabatski proces je termodinami?ki proces koji se odvija bez razmene toplote sa okolinom. Politropni proces. Proces u kojem toplinski kapacitet plina ostaje konstantan.

6. Politropni proces je op?ti slu?aj svih gore navedenih procesa. Avogadrov zakon. Pri istim pritiscima i istim temperaturama, jednake zapremine razli?itih idealnih gasova sadr?e isti broj molekula. Jedan mol razli?itih supstanci sadr?i N A molekule (Avogadrov broj).

7. Daltonov zakon. Pritisak mje?avine idealnih plinova jednak je zbroju parcijalnih pritisaka P plinova koji su u njoj:

(1.4.6)

Parcijalni pritisak Pn je pritisak koji bi odre?eni gas izvr?io da sam zauzima ?itav volumen.

At , pritisak gasne me?avine.

2. Izohorni proces. V je konstantan. P i T se mijenjaju. Gas po?tuje Charlesov zakon . Pritisak, pri konstantnoj zapremini, direktno je proporcionalan apsolutnoj temperaturi

3. Izotermni proces. T je konstantan. P i V se mijenjaju. U ovom slu?aju, plin se pridr?ava Boyle-Mariotteovog zakona . Pritisak date mase gasa pri konstantnoj temperaturi obrnuto je proporcionalan zapremini gasa.

4. Od velikog broja procesa u gasu, kada se svi parametri promene, izdvajamo proces koji po?tuje jedinstveni gasni zakon. Za datu masu gasa, proizvod pritiska i zapremine podeljen sa apsolutnom temperaturom je konstanta.

Ovaj zakon je primenljiv za veliki broj procesa u gasu, kada se parametri gasa ne menjaju veoma brzo.

Svi navedeni zakoni za stvarne plinove su pribli?ni. Gre?ke se pove?avaju sa pove?anjem pritiska i gustine gasa.

Radni nalog:

1. dio rada.

1. Spustite stakleno kugli?no crijevo u posudu s vodom sobne temperature (slika 1 u dodatku). Zatim zagrijemo lopticu (rukama, toplom vodom) Pod pretpostavkom da je pritisak plina konstantan, napi?i kako volumen plina ovisi o temperaturi

Zaklju?ak:……………..

2. Cilindri?nu posudu sa milimanometrom spojite crijevom (slika 2). Zagrijmo metalnu posudu i zrak u njoj pomo?u upalja?a. Uz pretpostavku da je zapremina gasa konstantna, napi?ite kako pritisak gasa zavisi od temperature.

Zaklju?ak:……………..

3. Rukama stisnite cilindri?nu posudu pri?vr??enu za milimanometar, smanjuju?i njen volumen (slika 3). Pod pretpostavkom da je temperatura gasa konstantna, napi?ite kako pritisak gasa zavisi od zapremine.

Zaklju?ak:…………….

4. Pove?ite pumpu sa kugli?nom komorom i pumpajte u nekoliko porcija vazduha (slika 4). Kako su se promijenili pritisak, zapremina i temperatura zraka koji se upumpava u komoru?

Zaklju?ak:……………..

5. Sipajte oko 2 cm 3 alkohola u bocu, zatvorite je ?epom sa crevom (Sl. 5) pri?vr??enim na pumpu za ubrizgavanje. Napravimo nekoliko pumpi dok ?ep ne napusti bocu. Kako se mijenjaju pritisak, zapremina i temperatura zraka (i alkoholne pare) nakon uklanjanja ?epa?

Zaklju?ak:……………..

Dio posla.

Provjeravam Gay-Lussac zakon.

1. Izvadite zagrijanu staklenu cijev iz tople vode i spustite otvoreni kraj u malu posudu s vodom.

2. Dr?ite slu?alicu okomito.

3. Kako se zrak u cijevi hladi, voda iz posude ulazi u cijev (slika 6).

4. Prona?ite i

Du?ina cijevi i zra?nog stupa (na po?etku eksperimenta)

Zapremina toplog vazduha u cevi,

Povr?ina popre?nog presjeka cijevi.

Visina stupca vode koji je u?ao u cijev kada se zrak u cijevi ohladio.

Du?ina stuba hladnog vazduha u cevi

Zapremina hladnog vazduha u cevi.

Na osnovu Gay-Lussacovog zakona, imamo dva stanja vazduha

Ili (2) (3)

Temperatura tople vode u kanti

Sobna temperatura

Moramo provjeriti jedna?inu (3) i stoga Gay–Lussacov zakon.

5. Izra?unajmo

6. Odrediti relativnu gre?ku mjerenja pri mjerenju du?ine, uzimaju?i Dl = 0,5 cm.

7. Prona?ite apsolutnu gre?ku omjera

=……………………..

8. Zabilje?ite rezultat o?itanja

………..…..

9. Na?i relativnu gre?ku mjerenja T, uzimaju?i

10. Prona?ite apsolutnu gre?ku u prora?unu

11. Zapi?ite rezultat prora?una

12. Ako se interval za odre?ivanje temperaturnog odnosa (barem djelomi?no) poklapa sa intervalom za odre?ivanje omjera du?ina zra?nih stupova u cijevi, tada je jednad?ba (2) va?e?a i zrak u cijevi je podre?en Gay-u. Lussac zakon.

Zaklju?ak:……………………………………………………………………………………………………………………………

Zahtjev za prijavu:

1. Naslov i svrha rada.

2. Spisak opreme.

3. Nacrtajte slike iz aplikacije i izvucite zaklju?ke za eksperimente 1, 2, 3, 4.

4. Napisati sadr?aj, svrhu, prora?une drugog dijela laboratorijskog rada.

5. Napi?ite zaklju?ak o drugom dijelu laboratorijskog rada.

6. Konstruisati grafove izoprocesa (za eksperimente 1,2,3) u osovinama: ; ; .

7. Rije?ite probleme:

1. Odredite gustinu kiseonika ako je njegov pritisak 152 kPa, a srednja kvadratna brzina njegovih molekula je 545 m/s.

2. Odre?ena masa gasa pri pritisku od 126 kPa i temperaturi od 295 K zauzima zapreminu od 500 litara. Prona?ite zapreminu gasa u normalnim uslovima.

3. Na?ite masu uglji?nog dioksida u cilindru zapremine 40 litara na temperaturi od 288 K i pritisku od 5,07 MPa.

Aplikacija

Uvod

Stanje idealnog gasa u potpunosti se opisuje merljivim veli?inama: pritiskom, temperaturom, zapreminom. Odnos izme?u ove tri veli?ine odre?en je osnovnim gasnim zakonom:

Svrha rada

Provjeravam Boyle-Mariotteov zakon.

Problemi koje treba rije?iti

Merenje pritiska vazduha u ?pricu pri promeni zapremine, uzimaju?i u obzir da je temperatura gasa konstantna.

Eksperimentalna postavka

Ure?aji i pribor

Manometar

Ru?na vakuum pumpa

U ovom eksperimentu, Boyle-Mariotteov zakon je potvr?en kori?tenjem postavke prikazane na slici 1. Zapremina zraka u ?pricu odre?ena je na sljede?i na?in:

gdje je p 0 atmosferski tlak, a?p – tlak mjeren pomo?u manometra.

Radni nalog

Postavite klip ?prica na oznaku od 50 ml.

Gurnite slobodni kraj priklju?nog creva ru?ne vakuum pumpe ?vrsto na izlaz ?prica.

Dok izvla?ite klip, pove?avajte volumen u koracima od 5 ml i zabilje?ite o?itanja manometra na crnoj skali.

Da bi se odredio pritisak ispod klipa, potrebno je od atmosferskog pritiska oduzeti o?itanja monometra, izra?ena u paskalima. Atmosferski pritisak je pribli?no 1 bar, ?to odgovara 100.000 Pa.

Za obradu rezultata mjerenja potrebno je uzeti u obzir prisustvo zraka u priklju?nom crijevu. Da biste to u?inili, izmjerite i izra?unajte volumen priklju?nog crijeva mjerenjem du?ine crijeva mjernom trakom i promjera crijeva ?eljustom, vode?i ra?una da je debljina stijenke 1,5 mm.

Nacrtajte grafik izmjerene zapremine zraka u odnosu na pritisak.

Izra?unajte zavisnost zapremine od pritiska pri konstantnoj temperaturi koriste?i Boyle-Mariotteov zakon i nacrtajte grafik.

Uporedite teorijske i eksperimentalne zavisnosti.

2133. Ovisnost pritiska gasa o temperaturi pri konstantnoj zapremini (Charlesov zakon)

Uvod

Razmotrimo zavisnost pritiska gasa od temperature pod uslovom da zapremina odre?ene mase gasa ostane konstantna. Ove studije je prvi put sproveo 1787. Jacques Alexandre Cesar Charles (1746-1823). Gas se zagrijavao u velikoj tikvici povezanoj sa ?ivinim manometrom u obliku uske zakrivljene cijevi. Zanemarivanje neznatnog pove?anja zapremine tikvice pri zagrevanju i bezna?ajne promene zapremine kada se ?iva istiskuje u uskoj manometrijskoj cevi. Dakle, zapremina gasa se mo?e smatrati konstantnom. Zagrijavanjem vode u posudi koja okru?uje tikvicu, termometrom je mjerena temperatura plina T, i odgovaraju?i pritisak r- prema mera?u pritiska. Punjenje posude ledom koji se topi, odre?en je pritisak r O, i odgovaraju?u temperaturu T O. Utvr?eno je da ako na 0 ? C pritisak r O , onda kada se zagrije za 1 ? C, do?i ?e do pove?anja pritiska ? r O.

Koli?ina ? ima istu vrijednost (ta?nije, skoro istu) za sve plinove, odnosno 1/273 ? C -1. Koli?ina ? naziva se temperaturni koeficijent pritiska. ?arlsov zakon vam omogu?ava da izra?unate pritisak gasa na bilo kojoj temperaturi ako je poznat njegov pritisak na temperaturi od 0 ? C. Neka je pritisak date mase gasa na 0 ? C u datoj zapremini str o , i pritisak istog gasa na temperaturi??arlsov zakon vam omogu?ava da izra?unate pritisak gasa na bilo kojoj temperaturi ako je poznat njegov pritisak na temperaturi od 0 ? C. Neka je pritisak date mase gasa na 0 ? C u datoj zapremini t , i pritisak istog gasa na temperaturi. Temperatura se mijenja na ? r O , i pritisak istog gasa na temperaturi, a pritisak se mijenja za r, zatim pritisak

Na veoma niskim temperaturama, kada se gas pribli?ava stanju ukapljivanja, kao i u slu?aju visoko komprimovanih gasova, Charlesov zakon ne va?i. Podudarnost koeficijenata ?i? uklju?enih u Charlesov zakon i Gay-Lussacov zakon nije slu?ajna. Budu?i da se plinovi pridr?avaju Boyle-Mariotteovog zakona pri konstantnoj temperaturi, tada ? i ? moraju biti jednaki jedan drugom.

Zamenimo vrednost temperaturnog koeficijenta pritiska ? u formulu za temperaturnu zavisnost pritiska:

vrijednost ( 273+ , i pritisak istog gasa na temperaturi) mo?e se smatrati temperaturnom vrijedno??u izmjerenom na novoj temperaturnoj skali, ?ija je jedinica ista kao i na Celzijusovoj skali, a nulom se uzima ta?ka koja le?i 273 ? ispod ta?ke za koju se smatra nula od Celzijusa skalu, odnosno ta?ku topljenja leda. Nula ove nove skale naziva se apsolutna nula. Ova nova skala se zove termodinami?ka temperaturna skala, gdje T? , i pritisak istog gasa na temperaturi+273 ? .

Tada, pri konstantnoj zapremini, va?i Charlesov zakon:

Svrha rada

Testiranje Charlesovog zakona

Problemi koje treba rije?iti

Odre?ivanje zavisnosti pritiska gasa od temperature pri konstantnoj zapremini

Odre?ivanje apsolutne temperaturne skale ekstrapolacijom prema niskim temperaturama

Sigurnosne mjere

Pa?nja: u ovom radu se koristi staklo.

Budite izuzetno oprezni kada radite s plinskim termometrom; staklena posuda i mernica.

Budite izuzetno oprezni kada radite sa toplom vodom.

Eksperimentalna postavka

Ure?aji i pribor

Gasni termometar

Mobilni CASSY Lab

Thermocouple

Elektri?na grija?a plo?a

Staklena mernica

Staklena posuda

Ru?na vakuum pumpa

Prilikom pumpanja vazduha na sobnoj temperaturi pomo?u ru?ne pumpe, stvara se pritisak na vazdu?ni stub p0+?r, gde je r 0 – spoljni pritisak. Kap ?ive tako?e vr?i pritisak na vazdu?ni stub:

U ovom eksperimentu, ovaj zakon je potvr?en pomo?u plinskog termometra. Termometar se stavlja u vodu temperature oko 90°C i ovaj sistem se postepeno hladi. Pumpanjem vazduha iz gasnog termometra pomo?u ru?ne vakuum pumpe, odr?ava se konstantna zapremina vazduha tokom hla?enja.

Radni nalog

Otvorite poklopac plinskog termometra, spojite ru?nu vakuum pumpu na termometar.

Pa?ljivo rotirajte termometar kao ?to je prikazano lijevo na sl. 2 i pumpom ispumpajte zrak iz njega tako da kap ?ive zavr?i u ta?ki a) (vidi sliku 2).

Nakon ?to se kap ?ive skupila u ta?ki a) okrenite termometar sa rupom prema gore i pustite prinudni vazduh pomo?u ru?ke b) na pumpi (vidi sliku 2) pa?ljivo da se ?iva ne podeli na nekoliko kapljica.

Zagrijte vodu u staklenoj posudi na ringli na 90°C.

U staklenu posudu sipajte vru?u vodu.

Stavite plinski termometar u posudu, pri?vrstite ga na trono?ac.

Stavite termoelement u vodu, sistem se postepeno hladi. Pumpanjem zraka iz plinskog termometra pomo?u ru?ne vakuum pumpe, odr?avate konstantnu zapreminu stupca zraka tokom cijelog procesa hla?enja.

Zabilje?ite o?itavanje manometra ? r i temperaturu T.

Nacrtajte zavisnost ukupnog pritiska gasa ?arlsov zakon vam omogu?ava da izra?unate pritisak gasa na bilo kojoj temperaturi ako je poznat njegov pritisak na temperaturi od 0 ? C. Neka je pritisak date mase gasa na 0 ? C u datoj zapremini 0 +??arlsov zakon vam omogu?ava da izra?unate pritisak gasa na bilo kojoj temperaturi ako je poznat njegov pritisak na temperaturi od 0 ? C. Neka je pritisak date mase gasa na 0 ? C u datoj zapremini+?arlsov zakon vam omogu?ava da izra?unate pritisak gasa na bilo kojoj temperaturi ako je poznat njegov pritisak na temperaturi od 0 ? C. Neka je pritisak date mase gasa na 0 ? C u datoj zapremini Hg od temperature u o C.

Nastavite graf sve dok ne sije?e x-osu.

Odredite temperaturu raskrsnice i objasnite dobijene rezultate.

Koriste?i tangens ugla nagiba, odredite temperaturni koeficijent pritiska.