이상기체의 부피 의존성. 가스 상태의 기본 법칙. 게이뤼삭의 법칙 확인

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실린더 내의 공기량은 실린더의 부피, 기압 및 온도에 따라 달라집니다. 일정한 온도에서 기압과 부피 사이의 관계는 다음 관계에 의해 결정됩니다.

여기서 р1과 р2는 초기 및 최종 절대 압력, kgf/cm²입니다.

V1 및 V2 - 초기 및 최종 공기량, l. 일정한 부피에서 기압과 온도 사이의 관계는 다음 관계에 의해 결정됩니다.

여기서 t1과 t2는 초기 및 최종 기온입니다.

이러한 종속성을 이용하면 공기호흡기 충전 및 작동 과정에서 발생하는 다양한 문제를 해결할 수 있습니다.

예제 4.1.장치 실린더의 총 용량은 14리터이며, 그 안의 초과 공기압(압력계에 따르면)은 200kgf/cm²입니다. 자유 공기의 부피, 즉 정상(대기) 조건으로 감소된 부피를 결정합니다.

해결책.초기 절대 대기압 p1 = 1kgf/cm². 최종 절대압력 압축 공기р2 = 200 + 1= 201kgf/cm². 압축 공기의 최종 부피 V 2 = 14 l. (4.1)에 따른 실린더 내 자유 공기의 부피

예제 4.2. 200kgf/cm²(절대 압력 201kgf/cm²)의 압력을 갖는 40리터 용량의 운송 실린더에서 총 용량 14리터 및 30kgf/cm²의 잔압을 갖는 장치 실린더로 공기가 전달되었습니다. (절대압력 31kgf/cm²). 공기 바이패스 후 실린더의 공기 압력을 결정합니다.

해결책.(4.1)에 따른 운송 시스템 및 장비 실린더의 자유 공기 총량

실린더 시스템의 압축 공기 총량
공기 바이패스 후 실린더 시스템의 절대 압력
초과 압력 = 156kgf/cm².

이 예는 다음 공식을 사용하여 절대 압력을 계산함으로써 한 단계로 풀 수 있습니다.

예제 4.3.+17°C 온도의 실내에서 장치 실린더의 공기 압력을 측정했을 때 압력 게이지는 200kgf/cm²를 나타냈습니다. 장치를 외부로 가져간 후 몇 시간 후 작동 점검 중에 압력계의 압력 강하가 179kgf/cm²로 발견되었습니다. 외부 공기 온도는 -13°C입니다. 실린더에서 공기 누출이 의심됩니다. 계산을 사용하여 이 의심의 타당성을 확인하십시오.

해결책.실린더의 초기 절대 공기압은 p1 = 200 + 1 = 201 kgf/cm²이고 최종 절대 압력 p2 = 179 + 1 = 180 kgf/cm²입니다. 실린더 내 초기 공기 온도 t1 = + 17°C, 최종 온도 t2 = - 13°C. (4.2)에 따라 실린더 내 계산된 최종 절대 공기압

실제 압력과 계산된 압력이 동일하기 때문에 의심은 근거가 없습니다.

예제 4.4.수중에서 수영하는 사람은 잠수 깊이 40m의 압력으로 압축된 공기를 분당 30l 소비합니다. 자유 공기 소비량을 결정합니다. 즉, 대기압으로 변환합니다.

해결책.초기(대기) 절대 기압 p1 = l kgf/cm². (1.2) р2 =1 + 0.1*40 = 5 kgf/cm²에 따른 압축 공기의 최종 절대 압력. 최종 압축 공기 흐름 V2 = 30 l/min. (4.1)에 따른 자유 공기 흐름

소개

이상기체의 상태는 압력, 온도, 부피 등 측정 가능한 양으로 완전히 설명됩니다. 이 세 가지 양의 관계는 기본 가스 법칙에 의해 결정됩니다.

작업의 목표

보일-마리오트 법칙을 확인해보세요.

해결해야 할 문제

가스 온도가 일정하다는 점을 고려하여 부피가 변할 때 주사기의 공기압을 측정합니다.

실험 설정

장치 및 액세서리

압력계

수동 진공 펌프

이 실험에서는 그림 1에 표시된 설정을 사용하여 Boyle-Mariotte 법칙을 확인합니다. 주사기 내 공기량은 다음과 같이 결정됩니다.

여기서 p 0 대기압, аp – 압력 게이지를 사용하여 측정된 압력.

작업 순서

주사기 플런저를 50ml 표시로 설정합니다.

설명서 연결호스의 끝부분을 밀어주세요 진공 펌프주사기 출구로.

피스톤을 확장하는 동안 부피를 5ml씩 늘리고 압력 게이지 판독값을 검정색 눈금에 기록합니다.

피스톤 아래의 압력을 결정하려면 대기압에서 파스칼로 표시되는 모노미터 판독값을 빼야 합니다. 대기압이는 대략 1bar와 같으며 이는 100,000Pa에 해당합니다.

측정 결과를 처리하려면 연결 호스에 공기가 있는지 고려해야 합니다. 이를 위해 벽 두께가 1.5mm라는 점을 고려하여 줄자로 호스 길이를 측정하고 캘리퍼로 호스 직경을 측정하여 연결 호스의 부피를 측정하고 계산합니다.

측정된 공기량과 압력의 그래프를 그립니다.

보일-마리오트 법칙을 사용하여 일정한 온도에서 압력에 대한 부피의 의존성을 계산하고 그래프를 그립니다.

이론적 종속성과 실험적 종속성을 비교합니다.

2133. 일정한 부피에서 온도에 대한 가스 압력의 의존성(샤를의 법칙)

소개

특정 질량의 가스 부피가 일정하게 유지되는 조건에서 온도에 대한 가스 압력의 의존성을 고려해 보겠습니다. 이 연구는 1787년 Jacques Alexandre Cesar Charles(1746-1823)에 의해 처음 수행되었습니다. 좁은 곡선 관 형태의 수은 압력계에 연결된 큰 플라스크에서 가스를 가열했습니다. 가열될 때 플라스크의 부피가 미미하게 증가하는 것과 수은이 좁은 압력계 내에서 변위될 때 부피의 미미한 변화를 무시합니다. 따라서 기체의 부피는 일정하다고 볼 수 있다. 플라스크를 둘러싼 용기에 물을 가열하여 온도계를 사용하여 기체의 온도를 측정했습니다. 티, 및 해당 압력 아르 자형- 압력계에 따라. 용기에 녹는 얼음을 채워서 압력을 측정했습니다. 아르 자형 영형, 및 해당 온도 티 영형. 0  C에서는 압력이 아르 자형 영형 , 그런 다음 1  C로 가열하면 압력이 증가합니다.  아르 자형 영형. 수량 는 모든 가스에 대해 동일한 값(보다 정확하게는 거의 동일), 즉 1/273  C -1을 갖습니다. 양 를 온도 압력 계수라고 합니다.

찰스의 법칙을 사용하면 0  C의 온도에서의 압력이 알려진 경우 모든 온도에서 가스의 압력을 계산할 수 있습니다. 주어진 부피에서 주어진 질량의 가스 압력이 0  C라고 하자. 피 영형, 그리고 온도에서 동일한 가스의 압력 티피. 온도가 다음으로 변경됩니다. 티, 압력은 다음과 같이 변합니다.  아르 자형 영형 티, 그 다음에는 압력 아르 자형같음:

주석:컴퓨터 모델에 대한 시연으로 보완된 주제의 전통적인 프레젠테이션입니다.

세 가지 중 집계 상태가장 간단한 물질은 기체 상태입니다. 기체에서는 분자 사이에 작용하는 힘이 작으며 특정 조건에서는 무시할 수 있습니다.

가스라고 합니다 완벽한 , 만약에:

분자의 크기는 무시될 수 있습니다. 분자는 중요한 점으로 간주될 수 있습니다.

분자 사이의 상호 작용 힘은 무시될 수 있습니다(분자 상호 작용의 위치 에너지는 운동 에너지보다 훨씬 적습니다).

분자끼리 그리고 용기 벽과의 충돌은 절대적으로 탄력적인 것으로 간주될 수 있습니다.

실제 가스는 다음과 같은 경우 이상 가스의 특성에 가깝습니다.

정상 조건에 가까운 조건(t = 0 0 C, p = 1.03·10 5 Pa);

고온에서.

이상기체의 거동을 지배하는 법칙은 아주 오래 전에 실험적으로 발견되었습니다. 따라서 Boyle-Mariotte 법칙은 17세기에 확립되었습니다. 이 법칙의 공식을 제시해 보겠습니다.

보일의 법칙 - 마리오트.가스의 온도가 일정하게 유지되는 조건에 두십시오 (이러한 조건을 등온의 ).그러면 주어진 가스 질량에 대해 압력과 부피의 곱은 상수입니다.

이 공식은 등온선 방정식. 그림에서는 다양한 온도에 대한 V에 대한 p의 의존성을 그래픽으로 보여줍니다.

부피가 변할 때 압력이 변하는 물체의 성질을 호출합니다. 압축성. T=const에서 부피 변화가 발생하면 압축성이 특성화됩니다. 등온 압축성 계수이는 압력의 단위 변화를 일으키는 상대적인 부피 변화로 정의됩니다.

이상기체의 경우 그 값을 쉽게 계산할 수 있습니다. 등온선 방정식으로부터 다음을 얻습니다.

마이너스 기호는 부피가 증가하면 압력이 감소함을 나타냅니다. 따라서 이상 기체의 등온 압축성 계수는 압력의 역수와 같습니다. 압력이 증가하면 감소하므로 압력이 높을수록 가스가 추가로 압축될 기회가 줄어듭니다.

게이뤼삭의 법칙.가스의 압력이 일정하게 유지되는 조건에 두십시오 (이러한 조건을 등압의 ). 이는 움직이는 피스톤으로 닫힌 실린더에 가스를 넣어서 얻을 수 있습니다. 그러면 가스 온도가 변하면 피스톤이 움직이고 부피도 변하게 됩니다. 가스 압력은 일정하게 유지됩니다. 이 경우, 주어진 가스 질량에 대해 그 부피는 온도에 비례합니다.

여기서 V 0은 온도 t = 0 0 C에서의 부피입니다. - 체적팽창계수가스 압축성 계수와 유사한 형태로 표현될 수 있습니다.

그래픽적으로, T에 대한 V의 의존성은 다른 압력그림에 표시되어 있습니다.

섭씨 온도에서 절대 온도로 이동하면 Gay-Lussac의 법칙은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

찰스의 법칙.기체의 부피가 일정하게 유지되는 조건에 있는 경우( 등색성 조건), 주어진 가스 질량에 대해 압력은 온도에 비례합니다.

여기서 p 0 - 온도에서의 압력 t = 0 0 C, - 압력 계수. 이는 1 0으로 가열될 때 가스 압력의 상대적 증가를 보여줍니다.

Charles의 법칙은 다음과 같이 쓸 수도 있습니다.

아보가드로의 법칙:동일한 온도와 압력에서 이상기체 1몰은 동일한 부피를 차지합니다. 정상적인 조건(t = 0 0 C, p = 1.03·10 5 Pa)에서 이 부피는 m -3 /mol과 같습니다.

1몰에 포함된 입자의 수 다양한 물질, 라고 불리는 아보가드로 상수 :

정상적인 조건에서 1m3당 입자 수 n0를 계산하는 것은 쉽습니다.

이 번호는 로슈미트 번호.

돌턴의 법칙:이상 기체 혼합물의 압력은 유입되는 기체의 부분압력의 합과 같습니다.

어디 - 부분압력- 혼합물의 각 성분이 동일한 온도에서 혼합물의 부피와 동일한 부피를 차지할 경우 혼합물의 성분이 발휘하는 압력.

Clapeyron - 멘델레예프 방정식.이상기체 법칙으로부터 우리는 얻을 수 있다. 상태 방정식 , 평형 상태의 이상 기체의 T, p 및 V를 연결합니다. 이 방정식은 프랑스 물리학자이자 엔지니어인 B. Clapeyron과 러시아 과학자 D.I. 따라서 Mendeleev는 그들의 이름을 딴 것입니다.

특정 질량의 가스가 부피 V 1을 차지하고 압력 p 1을 가지며 온도 T 1에 있다고 가정합니다. 다른 상태의 동일한 질량의 가스는 매개변수 V 2, p 2, T 2로 특징지어집니다(그림 참조). 상태 1에서 상태 2로의 전환은 등온(1 - 1") 및 등온(1" - 2)의 두 가지 프로세스 형태로 발생합니다.

이러한 프로세스에 대해 Boyle - Mariotte 및 Gay - Lussac의 법칙을 작성할 수 있습니다.

방정식에서 p 1 "을 제거하면 다음을 얻습니다.

상태 1과 2가 임의로 선택되었으므로 마지막 방정식은 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

이 방정식은 Clapeyron 방정식 , 여기서 B는 일정하며 가스 질량에 따라 다릅니다.

Mendeleev는 Clapeyron의 방정식과 Avogadro의 법칙을 결합했습니다. 아보가드로의 법칙에 따르면 p와 T가 동일한 이상 기체 1몰은 동일한 부피 Vm을 차지하므로 상수 B는 모든 기체에 대해 동일합니다. 모든 기체에 공통되는 이 상수는 R로 표시되며 다음과 같이 불립니다. 보편적인 기체 상수. 그 다음에

이 방정식은 이상기체 상태방정식 ,라고도 함 Clapeyron-Mendeleev 방정식 .

보편적 기체 상수의 수치는 p, T 및 Vm의 값을 정상적인 조건에서 Clapeyron-Mendeleev 방정식에 대입하여 결정할 수 있습니다.

Clapeyron-Mendeleev 방정식은 모든 질량의 가스에 대해 작성될 수 있습니다. 이를 위해, 질량이 m인 기체의 부피는 공식 V = (m/M)V m에 의해 1몰의 부피와 관련된다는 점을 기억하십시오. 여기서 M은 가스의 몰 질량. 그러면 질량이 m인 기체에 대한 Clapeyron-Mendeleev 방정식의 형식은 다음과 같습니다.

두더지 수는 어디에 있습니까?

종종 이상기체의 상태 방정식은 다음과 같이 표현됩니다. 볼츠만 상수 :

이를 바탕으로 상태방정식은 다음과 같이 표현될 수 있다.

분자의 농도는 어디에 있습니까? 마지막 방정식에서 이상기체의 압력은 온도와 분자 농도에 정비례한다는 것이 분명합니다.

소규모 시연이상기체 법칙. 버튼을 누른 후 "시작하자"화면에서 일어나는 일에 대한 발표자의 설명(검은색)과 버튼을 누른 후 컴퓨터의 동작에 대한 설명을 볼 수 있습니다. "더 나아가" (갈색 색상). 컴퓨터가 "사용 중"인 경우(즉, 테스트 진행 중) 이 버튼은 비활성화됩니다. 이동 다음 프레임, 현재 경험에서 얻은 결과를 이해해야만 가능합니다. (당신의 인식이 발표자의 의견과 일치하지 않으면 적어주세요!)

기존의 이상기체 법칙의 타당성을 검증할 수 있습니다.

XVII에서 – 19세기이상기체의 실험법칙이 공식화되었다. 간단히 기억해 보겠습니다.

이상기체 등공정– 매개변수 중 하나가 변경되지 않은 상태로 유지되는 프로세스.

1. 등변성 과정 . 찰스의 법칙. V = 상수

등변성 과정다음과 같은 경우에 발생하는 프로세스라고 합니다. 일정한 양 V. 이 등방성 과정에서 기체의 거동은 다음과 같습니다. 샤를의 법칙 :

일정한 부피와 일정한 가스 질량 값에서 몰 질량, 절대 온도에 대한 가스 압력의 비율은 일정하게 유지됩니다. P/T= const.

등방성 과정의 그래프 PV- 다이어그램이 호출됩니다. 등심 . 등방성 과정의 그래프를 아는 것이 유용합니다. RT- 그리고 버몬트-다이어그램 (그림 1.6). 아이소코어 방정식:

여기서 P 0 – 0°C에서의 압력, α - 온도 계수 1/273 deg -1과 동일한 가스 압력. 이러한 의존성을 나타내는 그래프 Рt-다이어그램은 그림 1.7과 같은 형식을 갖습니다.

쌀. 1.7

2. 등압 과정. 게이뤼삭의 법칙.아르 자형= const.

등압 과정은 일정한 압력 P에서 발생하는 과정입니다. . 등압 과정 중 가스의 거동은 다음과 같습니다. 게이뤼삭의 법칙:

일정한 압력과 가스 질량과 몰 질량의 일정한 값에서 절대 온도에 대한 가스 부피의 비율은 일정하게 유지됩니다. V/T= const.

등압 과정의 그래프 버몬트- 다이어그램이 호출됩니다. 등압선 . 등압 과정의 그래프를 아는 것이 유용합니다. PV- 그리고 RT-다이어그램 (그림 1.8).

쌀. 1.8

등압선 방정식:

여기서 α =1/273 deg -1 - 체적 팽창 온도 계수. 이러한 의존성을 나타내는 그래프 vt다이어그램은 그림 1.9에 표시된 형식을 갖습니다.

쌀. 1.9

3. 등온 과정. 보일-마리오트 법칙.티= const.

등온프로세스는 다음과 같은 경우에 발생하는 프로세스입니다. 일정한 온도티.

등온과정에서 이상기체의 거동은 다음과 같다. 보일-마리오트 법칙:

일정한 온도와 가스 질량 및 몰 질량의 일정한 값에서 가스 부피와 압력의 곱은 일정하게 유지됩니다. PV= const.

등온 과정 그래프 PV- 다이어그램이 호출됩니다. 등온선 . 등온 과정의 그래프를 아는 것이 유용합니다. 버몬트- 그리고 RT-다이어그램 (그림 1.10).

쌀. 1.10

등온선 방정식:

(1.4.5)

4. 단열 과정(등엔트로피):

단열 과정은 환경과의 열 교환 없이 발생하는 열역학적 과정입니다.

5. 폴리트로픽 과정.기체의 열용량이 일정하게 유지되는 과정.폴리트로픽 공정 – 일반적인 경우위의 모든 과정.

6. 아보가드로의 법칙.동일한 압력과 동일한 온도에서 동일한 부피의 서로 다른 이상 기체에는 동일한 수의 분자가 포함됩니다. 다양한 물질 1몰에는 N A가 포함되어 있습니다.=6.02·10 23 분자(아보가드로 수).

7. 돌턴의 법칙.이상 기체 혼합물의 압력은 그 안에 포함된 기체의 부분압 P의 합과 같습니다.

(1.4.6)

부분압 Pn은 주어진 가스가 단독으로 전체 부피를 차지할 경우 발휘되는 압력입니다.

~에 , 가스 혼합물 압력.

매우 낮은 온도에서 가스가 액화 상태에 접근할 때, 그리고 강한 가스의 경우 압축 가스샤를의 법칙은 적용되지 않습니다. 샤를의 법칙과 게이뤼삭의 법칙에 포함된 계수 와 의 일치는 우연이 아닙니다. 가스는 일정한 온도에서 보일-마리오트 법칙을 따르므로 와 는 서로 동일해야 합니다.

압력의 온도 의존성에 대한 공식에 압력 온도 계수 의 값을 대체해 보겠습니다.

값 ( 273+ 티)는 새로운 온도 눈금으로 측정된 온도 값으로 간주할 수 있으며 그 단위는 섭씨 눈금과 동일하며 0은 섭씨 0으로 간주되는 지점보다 273 아래에 있는 지점으로 간주됩니다. 규모, 즉 얼음의 녹는점. 이 새로운 눈금의 영점을 절대 영점이라고 합니다. 이 새로운 척도를 열역학적 온도 척도라고 합니다. 티 티+273  .

그러면 일정한 양에서 샤를의 법칙이 유효합니다.

작업의 목표

샤를의 법칙 확인하기

해결해야 할 문제

일정한 부피에서 온도에 대한 가스 압력의 의존성 결정

저온에 대한 외삽을 통한 절대 온도 규모 결정

안전 예방 조치

주의: 이 작품에는 유리가 사용되었습니다.

가스 온도계를 사용할 때는 각별히 주의하십시오. 유리 용기와 계량컵.

뜨거운 물로 작업할 때는 각별히 주의하십시오.

실험 설정

장치 및 액세서리

가스 온도계

모바일 CASSY 연구실

열전대

전기 가열판

유리 계량컵

유리 용기

수동 진공 펌프

핸드 펌프를 사용하여 실온에서 공기를 펌핑하면 공기 기둥 p0+р에 압력이 생성됩니다. 아르 자형 0 - 외부 압력. 수은 한 방울도 공기 기둥에 압력을 가합니다.

본 실험에서는 가스온도계를 이용하여 이 법칙을 확인하였다. 온도계를 약 90°C의 물에 넣고 이 시스템을 서서히 냉각시킵니다. 핸드 진공 펌프를 사용하여 가스 온도계에서 공기를 펌핑함으로써 냉각 중에 일정한 양의 공기가 유지됩니다.

작업 순서

가스 온도계의 캡을 열고 휴대용 진공 펌프를 온도계에 연결합니다.

그림 1의 왼쪽과 같이 온도계를 조심스럽게 돌립니다. 2 수은 한 방울이 a) 지점에 도달하도록 펌프를 사용하여 공기를 펌핑합니다(그림 2 참조).

a) 지점에 수은 한 방울이 모인 후 구멍이 위로 향한 상태에서 온도계를 돌리고 손잡이를 사용하여 강제 공기를 배출합니다. b) 펌프(그림 2 참조)에서 조심스럽게 수은이 여러 방울로 쪼개지지 않도록 합니다.

물을 데우다 유리 용기최대 90°C의 타일에.

붓다 뜨거운 물유리 용기에.

가스 온도계를 용기에 넣고 삼각대에 고정합니다.

열전대를 물에 넣으면 시스템이 점차 냉각됩니다. 휴대용 진공 펌프를 사용해 가스 온도계에서 공기를 펌핑하면 냉각 과정 전반에 걸쳐 공기 기둥의 양을 일정하게 유지할 수 있습니다.

압력 게이지 판독값 를 기록합니다. 아르 자형그리고 온도 티.

총 가스 압력의 의존성을 플롯합니다. 피 0 +피+피 o C의 온도에서 Hg.

x축과 교차할 때까지 그래프를 계속합니다. 교차 온도를 결정하고 얻은 결과를 설명하십시오.

경사각의 탄젠트를 사용하여 압력의 온도 계수를 결정하십시오.

샤를의 법칙을 이용하여 일정한 부피에서 온도에 대한 압력의 의존성을 계산하고 그래프를 그립니다. 이론적 종속성과 실험적 종속성을 비교합니다.

소개

이상기체의 상태는 압력, 온도, 부피 등 측정 가능한 양으로 완전히 설명됩니다. 이 세 가지 양의 관계는 기본 가스 법칙에 의해 결정됩니다.

작업의 목표

보일-마리오트 법칙을 확인해보세요.

해결해야 할 문제

가스 온도가 일정하다는 점을 고려하여 부피가 변할 때 주사기의 공기압을 측정합니다.

실험 설정

장치 및 액세서리

압력계

수동 진공 펌프

이 실험에서는 그림 1에 표시된 설정을 사용하여 Boyle-Mariotte 법칙을 확인합니다. 주사기 내 공기량은 다음과 같이 결정됩니다.

여기서 p 0 대기압, аp – 압력 게이지를 사용하여 측정된 압력.

작업 순서

주사기 플런저를 50ml 표시로 설정합니다.

핸드 진공 펌프의 연결 호스의 자유 끝을 주사기 배출구에 단단히 밀어 넣습니다.

피스톤을 확장하는 동안 부피를 5ml씩 늘리고 압력 게이지 판독값을 검정색 눈금에 기록합니다.

피스톤 아래의 압력을 결정하려면 대기압에서 파스칼로 표시되는 모노미터 판독값을 빼야 합니다. 대기압은 약 1bar로 100,000Pa에 해당합니다.

측정된 공기량과 압력의 그래프를 그립니다.

보일-마리오트 법칙을 사용하여 일정한 온도에서 압력에 대한 부피의 의존성을 계산하고 그래프를 그립니다.

이론적 종속성과 실험적 종속성을 비교합니다.

2133. 일정한 부피에서 온도에 대한 가스 압력의 의존성(샤를의 법칙)

소개

매우 낮은 온도에서 가스가 액화 상태에 가까워지거나 압축률이 높은 가스의 경우 샤를의 법칙이 적용되지 않습니다. 샤를의 법칙과 게이뤼삭의 법칙에 포함된 계수 와 의 일치는 우연이 아닙니다. 가스는 일정한 온도에서 보일-마리오트 법칙을 따르므로 와 는 서로 동일해야 합니다.

압력의 온도 의존성에 대한 공식에 압력 온도 계수 의 값을 대체해 보겠습니다.

그러면 일정한 양에서 샤를의 법칙이 유효합니다.

작업의 목표

샤를의 법칙 확인하기

해결해야 할 문제

일정한 부피에서 온도에 대한 가스 압력의 의존성 결정

저온에 대한 외삽을 통한 절대 온도 규모 결정

안전 예방 조치

주의: 이 작품에는 유리가 사용되었습니다.

가스 온도계를 사용할 때는 각별히 주의하십시오. 유리 용기와 계량컵.

뜨거운 물로 작업할 때는 각별히 주의하십시오.

실험 설정

장치 및 액세서리

가스 온도계

모바일 CASSY 연구실

열전대

전기 가열판

유리 계량컵

유리 용기

수동 진공 펌프

작업 순서

가스 온도계의 캡을 열고 휴대용 진공 펌프를 온도계에 연결합니다.

그림 1의 왼쪽과 같이 온도계를 조심스럽게 돌립니다. 2 수은 한 방울이 a) 지점에 도달하도록 펌프를 사용하여 공기를 펌핑합니다(그림 2 참조).

유리 용기에 담긴 물을 핫플레이트 위에 놓고 90°C로 가열합니다.

유리 용기에 뜨거운 물을 붓습니다.

가스 온도계를 용기에 넣고 삼각대에 고정합니다.

압력 게이지 판독값 를 기록합니다. 아르 자형그리고 온도 티.

총 가스 압력의 의존성을 플롯합니다. 피 0 +피+피 o C의 온도에서 Hg.

x축과 교차할 때까지 그래프를 계속합니다. 교차 온도를 결정하고 얻은 결과를 설명하십시오.

경사각의 탄젠트를 사용하여 압력의 온도 계수를 결정하십시오.

샤를의 법칙을 이용하여 일정한 부피에서 온도에 대한 압력의 의존성을 계산하고 그래프를 그립니다. 이론적 종속성과 실험적 종속성을 비교합니다.

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