In questa esperienza vogliamo verificare che in un gas, se si mantiene costante la temperatura, il prodotto pV non cambia. Tale legge è nota come legge di Boyle-Mariotte. Nel nostro caso il gas sarà costituito dall'aria.
Gli strumenti che utilizziamo per fare questa esperienza sono :
Strumenti necessari | Descrizione |
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1: manometro differenziale, hPa | misura la differenza di pressione tra il gas e l'ambiente esterno |
2: cilindro graduato, mL | cilindro graduato con stantuffo mobile di precisione |
3: termometro digitale, °C | termometro digitale per controllare la temperatura del gas |
1- Aprire la valvola e scegliere il volume iniziale, per esempio 60 ml;
2- Chiudere la valvola: a questo punto lo stato del gas è : V1= 60ml, P1= 1 atm = 101325 Pa = 1013 hPa;
3- Accendere il termometro : serve per controllare la temperatura, che dovrebbe rimanere costante;
4- Variare con regolarità il volume (per es. diminuendo costantemente) e misurare ogni volta la pressione (che è quella differenziale e quindi bisogna sommare sempre 1013 hPa);
La tabella sottostante riporta alcune dei valori da noi misurati con l'apparato visibile nella foto. Come si vede il prodotto pV rimane costante entro gli errori sperimentali. La legge di Boyle-Mariotte è pertanto verificata.
(V ± 0,5) mL - volume gas | (P ± 25) hPa - pressione gas | p*V | d(p*V) |
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60,0 | 1013 | 60780 | 2000 |
40,0 | 1013 + 500 = 1513 | 60520 | 1700 |
20,0 | 1013 + 2025 = 3038 | 60760 | 2000 |
5- Ripetere il procedimento più volte per avere un maggior numero di dati. E' possibile riportare i dati in un grafico ….
Riportiamo la formula di propagazione degli errori, con la quale è stato possibile calcolare l'errore assoluto di pV, cioè d(pV): (dV/V + dP/P)*PV
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