Állapotegyenlet » Gázállandó mérése

Média

Filmek

Gázállandó mérése

Jelenség leírása

Injekciós tű segítségével juttassunk egy kevés étert (például fél köbcentimétert) ismert térfogatú, lezárt, nagyméretű lombikba. A lombikhoz csatlakozó vízmanométerrel határozzuk meg, hogy a bejuttatott éter mekkora nyomásnövekedést okozott a lombikban. A folyadékalakban bejuttatott éter a lombikban gyorsan elpárolog, de közben lehűl. Ezért a nyomásmérésnél meg kell várnunk, hogy a rendszer ismét felvegye a szobahőmérsékletet. Az éter mennyiségéből (mólszámából), a hőmérsékletből, a lombik térfogatából és a mért nyomásnövekedésből tudjuk meghatározni a gázállandó értékét.

Összeállítás

Injekciós tű segítségével juttassunk egy kevés étert (például fél köbcentimétert) ismert térfogatú, lezárt, nagyméretű lombikba. A lombikhoz csatlakozó vízmanométerrel határozzuk meg, hogy a bejuttatott éter mekkora nyomásnövekedést okozott a lombikban.

Eszközök

a lombikhoz csatlakozó vízmanométer, Dugóval lezárt üveglombik, éter., injekciós tű fecskendővel

Magyarázat

160. Gázállandó mérése

Az egyetemes gázállandó (Regnault-konstans) értékét éter segítségével a következõ módon határozhatjuk meg. Vegyünk egy lezárt, normál nyomású levegõvel teli, nagyméretû, ismert térfogatú üvegedényt, amelyhez csatlakoztassunk U-alakú, félig vízzel telt üvegcsövet (víz-manométert). Injekciós tû és fecskendõ segítségével juttassunk az edénybe kis mennyiségû (mondjuk fél köbcentiméter) étert. Az éter az edényben gyorsan elpárolog, majd hamarosan felveszi az edény állandónak tekinthetõ hõmérsékletét. Mérjük meg, hogy az éter mekkora nyomásnövekedést okozott.

A fenti mérésbõl a gázállandót az ideális gáz állapotegyenlete (pV = nRT) alapján határozhatjuk meg. Az edény térfogatát állandónak tekinthetjük, a hõmérsékletet pedig a mérés helyén a szobahõmérséklet jelenti. Az éter az edényben lévõ gáz mólszámát Deltan értékkel növeli, ami Deltap nyomásnövekedést okoz:

R=frac{Delta pV}{Delta nT},.

Az edénybe juttatott éter (dietiléter) Deltan mólszámát az éter sûrûsége (varrho_{ ext{éter}}=0{,}714~ frac{ m g}{ m cm^3}), valamint az éter moláris tömege (M_{ ext{éter}}=74{,}1~ frac{ m g}{ m mol}) segítségével így kaphatjuk meg:

Delta n=frac{varrho_{ ext{éter}}cdot V_{ ext{éter}}}{M_{ ext{éter}}},

ahol V_{ ext{éter}} jelenti az edénybe került éter térfogatát. A mérést elvégezve általában(7-9)  frac{ m J}{ m molcdot K} értéket kapunk, ami a mérés számos jelentõs hibaforrása miatt elfogadható eredménynek számít. A gázállandó hivatalos értéke: 8{,}3144~ frac{ m J}{ m molcdot K}.

Szerzők

  • Baranyai Klára
  • Honyek Gyula

Forrás, irodalom, hivatkozás

  • Fizika, középiskolai tankönyvsorozat a Műszaki Kiadó gondozásában Szerzők: Gulyás János, Honyek Gyula, Markovits Tibor, Szalóki Dezső, Tomcsányi Péter, Varga Antal
  URI STRING  
/show/160/F-E-D
  CLASS/METHOD  
show/index
  MEMORY USAGE  
610,568 bytes
  BENCHMARKS  
Loading Time Base Classes  0.0008
Controller Execution Time ( Show / Index )  0.0124
Total Execution Time  0.0133
  GET DATA  
No GET data exists
  POST DATA  
No POST data exists
  DATABASE:  kiserletek   QUERIES: 9   
0.0008   INSERT INTO `sessions` (`session_id`, `ip_address`, `user_agent`, `last_activity`) VALUES ('236bbaa612839e779545aba5e2911438', '18.117.94.77', 'Mozilla/5.0 AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko;', 1732411618) 
0.0012   SELECT `label`, trim(item) as item
FROM (`categories`) 
0.0006   SELECT *
FROM (`experiments`)
WHERE `eid` = '160' 
0.0007   SELECT *
FROM (`exp_kwd`)
JOIN `keywords` ON `keywords`.`path`=`exp_kwd`.`path`
WHERE `eid` = '160' 
0.0005   SELECT *
FROM (`exp_cat`)
JOIN `categories` ON `categories`.`label`=`exp_cat`.`label`
WHERE `eid` = '160' 
0.0006   SELECT `name`
FROM (`materials`)
WHERE `eid` = '160' 
0.0006   SELECT `source`
FROM (`sources`)
WHERE `eid` = '160' 
0.0007   SELECT *
FROM (`exp_authors`)
JOIN `authors` ON `exp_authors`.`monogram`=`authors`.`monogram`
WHERE `exp_authors`.`eid` = '160' 
0.0007   SELECT *
FROM (`media`)
JOIN `media_type` ON `media_type`.`format`=`media`.`format`
JOIN `exp_mda` ON `media`.`mid` = `exp_mda`.`mid`
WHERE `exp_mda`.`eid` = '160'