Question

OFER 50 PUNCTE+COROANA ! VA IMPLOR
1. Un elev a efectuat experiența pentru verificarea legii Boyle -mariotte introducând tubul de sticlă în apă fierbinte . Va obține oare elevul rezultate ce confirmă aceasta lege ? Explicați de ce
2. Explicați cum se determină presiunea aerului închis în tubul de sticlă

Answer 1

           Avand o temperatura constanta (aceeasi) volumul masei determinate de un gaz este invers proportionala cu presiunea ei. deci
P1V1=P2V2= constanta
La o temperatura constanta si o masa data de gaz produsul dintre presiune si volum ramane constant. Stim ca  legea Boyle-Mariotte are valabilitate în domeniul presiunilor joase doar pana la 100 atmosfere .iar  erorile de la aceasta lege sunt minime daca temperatura utilizata este diferita mult de temperatura de lichefiere a gazului respectiv.
               Astfel copilul ar putea obtine rezultate doar în cazul pastrarii temperaturii apei constante. Deducand ca este vorba de aer care se lichefiazala -140 grade  cu presupunerea ca apa are temperatura 70 de grade rezulta o diferenta destul de mare. Astfel avem un proces izotermic ,în care presiunea scade si volumul creste deci elevul ar putea obtine rezultate ce determina confirmarea legii.

Answer 2

NUUUUUU pt ca legea BM se refera ca experimentul  se face la temp constanta..ori introducand in apa zisa "fierbinte", aceasta implica  o temperatura semnificativ mai mare decat cea a mediului inj care are loc experimentul, presupus aflat la echilibru termic.
 Datorita schimburilor  de caldura, apa->pereti vas-> gaz , temperatura nu va mai fi constanta.. deci legea pV=constant , NU SE VA VERIFICA.

Nici macar generalizarea legii BM, transformarea adiabata pV^ gama=ct,  nu se poate aplica pt ca avem schimb de caldura cu exteriorul
.transformarea gazuluiNU poate fi descrisa de  de legea BM .


Presiunea aerului inchis in sticla se poate calcula doar folosind expresia generala si anume ecuatia de stare a gazului perfect:
p1V=nRT1 aplicat la temperatura initiala
 si apoi la temperatura de echilibru termic a  tubului  aflat in vasul cu apa (dupa u nintervalde timp suficient pt ase atinge aceast echilibru).

p2V=nRT2
convenabil este sa se fac un raport, pt ca astfel numarul de moli se simplifica; constanta R, de asemenea
si atunci
p1/p2=T1/T2 practic o transformare IZOCORA (volum constant, tubul)
a nu se uita: T este temperatura absoluta≈t°C+273,15


Extra ,
Daca elevul  sta un intervalde timp suficient de mare, iar camera in care are loc experimentul este semnificativ mai mare decat vasul cu apa fierbinte, echilibrul termic se va stabiliza la nivelul intregii camere si practic ,se va reveni la o situatie foarte aproape de cea intiala.