Dependenta presiunii de volumul unui gaz la o temperatura constanta (Legea lui Boyle-Mariotte)

Dependenta presiunii de volumul unui gaz la o temperatura constanta (Legea lui Boyle-Mariotte)

In experimentul Dependenta presiunii de volumul unui gaz la o temperatura constanta (Legea lui Boyle-Mariotte), coloana de aer este mentinuta la o temperatura constanta a camerei, notata T. La o presiune externa p0, aceasta are un volum V0 delimitat de un dop de mercur. Presiunea p0 in coloana de aer este redusa prin evacuarea aerului la capatul deschis, iar volumul crescut V al coloanei de aer este determinat pentru diferite valori ale presiunii.

Obiectivele Experimentului:

• • Masurarea volumului V al coloanei de aer in functie de presiunea p la o temperatura constanta T.
  • Confirmarea legii lui Boyle-Mariotte.

Principii:

Starea unei cantitati de n moli de gaz ideal este complet descrisa de marimile masurabile p (presiune), V (volum) si T (temperatura). Relatia dintre aceste trei marimi este data de legile gazului perfect:

pV = nRT

Daca p, V sau T raman constante, celelalte doua marimi nu pot fi variate independent una de cealalta. La o temperatura constanta, de exemplu, legea lui Boyle-Mariotte afirma ca produsul dintre presiunea p si volumul V este constant:

pV = p0V0

Aceasta lege este confirmata in experiment cu ajutorul unui termometru cu gaz. Termometrul cu gaz consta intr-un capilar de sticla deschis la un capat. O anumita cantitate de aer este inchisa cu ajutorul unui dop de mercur. La o presiune externa p0, aerul inchis are un volum V0. Prin evacuarea aerului la temperatura camerei cu o pompa manuala, se genereaza o subpresiune Δp fata de presiunea externa p0 la capatul deschis al capilarului, astfel incat presiunea acolo devine p0 + Δp. Dopul de mercur exercita, de asemenea, o presiune asupra aerului inchis. Marind sau reducand Δp, se modifica volumul V al aerului inchis. Aceste variatii ale presiunii si volumului sunt masurate si inregistrate, iar legea lui Boyle-Mariotte este confirmata prin analiza datelor obtinute in experiment.