1) Onderzoeksvraag:
Welk verband bestaat er tussen de druk en het volume van een afgesloten hoeveelheid gas bij een constante temperatuur ?
2) Hypothese
Het volume en de druk van een welbepaalde hoeveelheid gas zijn omgekeerd evenredig.
3) Benodigheden
Boyle-apparaat= een kunststofcilinder met schaalverdeling, waarin een zuiger kan bewegen door middel van een as met schroefdraad. Het uiteinde van de cilinder is aangesloten op een manometer.
4) Proefopstelling
4) Werkzijze
Opm: Het volume van de ingesloten lucht in de cilinder wordt berekend uit :
Opp.grondvlak x hoogte
Omdat het opp. van het grondvlak steeds hetzelfde blijft, kan de volumeverandering ook gelezen worden als lengteverandering.
Om het volume van het verbindingsbuisje met de manometer, en de afstand ''begin zuiger'' tot linkse O-ring te compenseren, begint de schaalverdeling niet exact op 0 maar iets verder.
De druk wordt best niet tot boven de 30N/m² opgevoerd om lekken te vermijden.
- Draai de onluchtingskraan k open en schroef de zuiger naar 25 cm.
- De wijzer van de manometer zou nu op 1 ( p=10N/m²) moeten staan.
- Draai de ontluchtingskraan k dicht.
- Noteer de beginstand van het volume ( V=A.25cm) en die van de druk ( p=10N/m²)
- Schroef de zuiger naar 24 cm, noteer het volume en de druk.
- Noteer druk en volume in een tabel en maak de juiste berekeningen om tot een constante
te komen.
- Bereken de gemiddelde waarde van deze constante en bereken de afwijking tot het
gemiddelde.
- Bereken nu ook de gemiddelde afwijking.
- Maak een (p,V)-grafiek met al deze metingen.
5) Metingen en berekeningen
V = (π.d² / 4) x h
Drukp( N/cm²) |
V(cm³) |
p.V(N.cm) |
Afwijkiing t.o.v gemiddelde ( N.cm) |
24 |
125,6 h=10 |
3,01.10³ |
40 |
22 |
138,2 h=11 |
3,04.10³ |
66 |
20 |
150,8 h=12 |
3,02.10³ |
42 |
18 |
163,4 h=13 |
2,94.10³ |
33 |
17 |
175,9 h=14 |
2,99.10³ |
16 |
16 |
188,5 h=15 |
3,02.10³ |
42 |
15 |
201,1 h=16 |
3,02.10³ |
42 |
14 |
213,6 h=17 |
2,99.10³ |
16 |
13 |
226,2 h=18 |
2,94.10³ |
33 |
12 |
238,7 h=19 |
2,86.10³ |
1.10² |
11,8 |
251,3 h=20 |
2,96.10³ |
8 |
11,2 |
263,9 h=21 |
2,95.10³ |
18 |
10,8 |
276,4 h=22 |
2,98.10³ |
11 |
10,1 |
289 h=23 |
2,92.10³ |
55 |
9,8 |
301,5 h=24 |
2,95.10³ |
19 |
Zie ander blad
6) Besluit
Volgens onze resultaten is het product p.V ongeveer constant.
Dit betekent dat de druk en het volume van een welbepaalde massa gas bij een constante temperatuur omgekeerd evenredig zijn.
Deze grafiek is duidelijk geen rechte door de oorsprong, maar een kromme die we hyperbool noemen.
REACTIES
1 seconde geleden