186- Πίεση με το multilog 1, ( στο σπίτι )

186 - Πίεση με το Multilog - 1, ( στο σπίτι ).

Γουρζής Στάθης – Φυσικός ΥΣΕΦΕ 2014 - 2015 Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος

Σε αυτό το πείραμα, που υλοποιείται εκτός εργαστηρίου, θα δείξουμε τις μεταβολές που μπορούμε να δούμε στον όγκο, την πίεση και την θερμοκρασία ενός αερίου, χρησιμοποιώντας για τις μετρήσεις μας, τους αισθητήρες του Multilog …

Θα χρησιμοποιήσουμε ένα μικρό πλαστικό μπουκάλι, που θα «ορίσει» και το αέριο που θα μετρηθεί, λίγη πλαστελίνη, για μόνωση από το εξωτερικό περιβάλλον, ένα κατσαβίδι …

… ταινία συσκευασίας και ένα κόφτη …

… και βέβαια, το Multilog, με τους αισθητήρες της πίεσης και της θερμοκρασίας.

T

T P

Ξεκινάμε, κάνοντας μια μικρή τρύπα στο καπάκι του πλαστικού μπουκαλιού, με ένα κατσαβίδι …

…. στην οποία θα προσαρμόσουμε τον αισθητήρα της πίεσης ...

…. όπως φαίνεται εδώ.

Κάνουμε άλλη μια μικρή τρύπα στο καπάκι με το κατσαβίδι …

…. και προσαρμόζουμε και τον αισθητήρα της θερμοκρασίας.

Ξεκινάμε το Multilog …

…. και συνδέουμε τον 1ο αισθητήρα της θερμοκρασίας …

… ενώ, στη συνέχεια, συνδέουμε το καλώδιο με τον αισθητήρα της πίεσης …

… και, στην άλλη του άκρη, το Multilog.

Τέλος, συνδέουμε και τον 2ο αισθητήρα της θερμοκρασίας.

T

P

T

Βιδώνουμε το καπάκι, με τους αισθητήρες στο στόμιο του μπουκαλιού …

… και με λίγη πλαστελίνη, μονώνουμε το εσωτερικό του μπουκαλιού, από το εξωτερικό περιβάλλον.

Για πιο αεροστεγή μόνωση, χρησιμοποιούμε την ταινία συσκευασίας.

Πριν ξεκινήσουμε τις μετρήσεις, πρέπει να ρυθμίσουμε τον 1ο αισθητήρα της θερμοκρασίας …

Πατάμε το « Port », για να διαλέξουμε τον αισθητήρα …

… και, πατώντας το « Range », ορίζουμε το σωστό εύρος τιμών των μετρήσεων, που αναγράφεται και πάνω στον αισθητήρα, αλλιώς οι μετρήσεις μας θα είναι λάθος.

Κάνουμε το ίδιο και για τον αισθητήρα της πίεσης …

… πατάμε το « Port », 2 φορές, για να διαλέξουμε τον αισθητήρα …

… και με το « Range », ορίζουμε το σωστό εύρος τιμών των μετρήσεων.

Ρυθμίζουμε και τον 2ο αισθητήρα της θερμοκρασίας, με τον ίδιο τρόπο, όπως τον 1ο …

Πατάμε το « Port », 3 φορές, για να διαλέξουμε τον αισθητήρα …

… και, πατώντας το « Range », ορίζουμε το σωστό εύρος τιμών των μετρήσεων.

Αυτή είναι και η τελική μορφή της πειραματικής μας διάταξης.

Ξεκινάμε τις μετρήσεις …

Θ = 16.75 ◦C P = 313 mB

… και βάζουμε το «σύστημα» στην κατάψυξη.

Θεωρούμε τον όγκο σταθερό …

Η θερμοκρασία αυτή είναι του περιβάλλοντος, και ανήκει στον 1ο αισθητήρα της θερμοκρασίας …

P = 313 mB

… και παρατηρούμε ότι η πίεση ανεβαίνει …

P = 314 mB

… ενώ η θερμοκρασία στο εσωτερικό του μπουκαλιού, προφανώς πέφτει …

P = 315 mB

… και συνεχίζει να ανεβαίνει η πίεση …

P = 316 mB

Βγάζοντας το μπουκάλι από την κατάψυξη, παρατηρούμε ότι έχει αυξηθεί και ο όγκος του πράγμα που σημαίνει ότι, στο πείραμά μας, δεν ισχύει κανένας από τους τρεις νόμους των αερίων, …

… και αυτό γιατί δεν πετύχαμε να κρατήσουμε σταθερή την παράμετρο του όγκου, όσο διαρκούσε η πτώση της θερμοκρασίας .

Αφήνουμε το μπουκάλι να « ζεσταθεί » στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος …

P = 316 mB

… υπό την επίδραση και της θερμότητας και από τον ήλιο …

… και παρατηρούμε ότι η πίεση πέφτει …

P = 315 mB

… και σταθερά πλησιάζει …

P = 314 mB

… την αρχική της τιμή.

P = 313 mB

Παρατηρούμε ότι τώρα έχει μειωθεί ο όγκος του πράγμα που σημαίνει ότι, και εδώ, στο « ζέσταμα » του μπουκαλιού, δεν ισχύει κανένας από τους τρεις νόμους των αερίων, …

… και αυτό γιατί και εδώ δεν πετύχαμε να κρατήσουμε σταθερή την παράμετρο του όγκου, όσο διαρκούσε η άνοδος της θερμοκρασίας .