Equazione di stato per gas ideali con Cobra SMARTsense e MeasureLAB (leggi dei gas: Gay-Lussac, Amontons, Boyle)

Principio

Lo stato di un gas è determinato dalla temperatura, dalla pressione e dalla quantità di sostanza. Per il caso limite dei gas ideali, queste variabili di stato sono collegate tramite l’equazione di stato generale. Per un cambiamento di stato in condizioni isocore questa equazione diventa la legge di Amontons. In questo esperimento si indaga se la legge di Amontons è valida per una quantità costante di gas (aria).

Vantaggi

• Sistema unico: tutte le leggi dei gas possono essere misurate con la stessa configurazione
• Configurazione molto compatta, può essere riposta nello scaffale ed è sempre pronta all’uso
• Molto dimostrativo: il volume viene letto direttamente sulla siringa del gas, la temperatura e la pressione vengono misurate con sensori in tempo reale
• Il sistema di riscaldamento è integrato nella configurazione dell’esperimento
• Misura diretta e versatile con Cobra SMARTsense.

Attivita’ proposte

• Per una quantità costante di gas (aria) indagare la correlazione di

1. Volume e pressione a temperatura costante (legge di Boyle e Mariotte)
2. Volume e temperatura a pressione costante (legge di Gay-Lussac)
3. Pressione e temperatura a volume costante (legge di Charles (legge di Amontons))

• Dalle relazioni ottenute calcolare la costante universale dei gas nonché il coefficiente di dilatazione termica, il coefficiente di tensione termica e il coefficiente di comprimibilità cubica.

Obiettivi formativi

• Coefficiente di tensione termica
• Equazione generale di stato dei gas ideali
• Costante universale dei gas
• Legge di Amontons

Software incluso. Computer non fornito.