Mérés Melde-csővel – A Boyle-Mariotte-törvény

Autor:Éder Ottó, Geomatech, Éder Ottó, Melinda Banko, Istvan Muskovits

Feladatod megmérni a Melde-csőbe bezárt levegőoszlop hosszát a cső különböző helyzeteiben, majd megfigyelni, hogyan változik a Melde-csőben lévő bezárt légoszlop térfogata a nyomás változásával izoterm körülmények között.

A mérés menete:

Állítsuk be a cső vízszintessel bezárt szögét (α) a kívánt értékre a bal felső sarokban található csúszka segítségével!
Mérjük meg a bezárt gázoszlop magasságát (l) a cső mellett található mérőszalag segítségével! Ha pontosan mértünk, a mért érték zöld színűre változik. A beállításhoz – az egéren kívül – használhatóak a nyílbillentyűk is.
A „Mérés” gomb megnyomásával a beállított α és mért l értékeit, továbbá az ehhez az értékekhez tartozó térfogat- (V) és nyomás- (p) értékeket a program beírja a táblázatba, és az összetartozó értékpárhoz tartozó pontot a diagramon is feltünteti.
Folytassuk a mérést egy másik α érték beállításával!

Mérési eredményt csak akkor lehet bevinni a táblázatba, ha a mérést ténylegesen elvégeztük, azaz ha a helyes hosszt beállítottuk, amit a cső bal oldalán található mérőszalag zöld színe jelöl. Ha mi szeretnénk a táblázatba beírni l értékét, megtehetjük, de tizedesvessző helyett pontot használjunk a tizedes törtek beírásakor. Az „Új méréssor” gomb megnyomásakor a táblázatbeli értékek és az addig kapott grafikon is törlődik.

1. feladat

Figyeld meg a bejelentkező képernyőt! Írd le, milyen eszközt látsz az ábrán?

1.1. feladat

Miért biztos, hogy az üvegcső alja és a higany között valamilyen gáz van és nem vákuum?

1.2. feladat

Miért nem csurog le az üvegcső aljára a higany?

2. feladat

Vizsgáld meg a nyomásokat!

2.1. feladat

Mit jelöl a kék nyíl?

2.2. feladat

Állítsd a csövet vízszintes helyzetbe az α csúszka segítségével (α = 0°)! A cső vízszintes helyzetében mit mondhatunk a bezárt gáz nyomásáról?

2.3. feladat

Állítsd a csövet függőleges helyzetbe az α csúszka segítségével (α = 90°)! Milyen nyomás nehezedik még a bezárt gázoszlopra (mit jelöl a piros nyíl)?

2.4. feladat

Mitől függ a hidrosztatikai nyomás?

2.5. feladat

Folyamatosan változtatva a cső vízszintessel bezárt szögét (α), azaz megemelve a cső nyitott végét, tapasztalsz-e valamilyen változást?

2.6. feladat

Hogyan és miért változik a higany gázra nehezedő hidrosztatikai nyomása?

2.7. feladat

Hogyan kaphatjuk meg a bezárt gáz nyomását?

2.8. feladat

Hogyan és miért változik a bezárt gázoszlop térfogata?

3.1. feladat

Változik a hőmérséklet a mérések során? Milyen állapotváltozásról beszélhetünk ebben az esetben?

3.2. feladat

Változik a bezárt gáz anyagmennyisége a mérések során?

3.3. feladat

Milyen törvényt tanultál az izoterm állapotváltozással kapcsolatban? Mit mond ki ez a törvény?

3.4. feladat

Szobahőmérsékleten teljesült-e a bezárt gázoszlopra a Boyle-Mariotte-törvény?

4. feladat

Figyeld meg a kapott grafikont!

4.1. feladat

Milyen a kapott p(V) grafikon alakja?

4.2. feladat

Milyen összefüggést kaptunk mérésünkkel a nyomás (p) és a térfogat (V) között?