Transcript Bestemmelse af gaskonstanten - Fysik på HTX-Næstved

BESTEMMELSE AF
GASKONSTANTEN, R
Af: Nanna Holm, Malene Pedersen,
Cathrine Andersen og Nanna Nøhr
1b HTX-Næstved, EUC Sjælland
januar 2012
TEORI
Idealgasligningen (Charles lov)
p V  T  R  n
 R 
p V
T n
p er tryk [Pa]
V er volumen [m3]
T er temperatur [K]
n er stofmængde [mol]
FORSØGET
 Hæld lidt vand i en pyrexkolbe
 Kog vandet i 2 min (atm.luft fortrænges)
 Luk kolben med en prop med ventil
 Stop opvarmning
 Vej kolben (mtom)
 Lad den køle af til stuetemperatur
 Åben ventilen (atm.luft suges ind)
 Vej kolben (mfuld)
 Aflæs tryk p og temperatur T
DATABEHANDLING
Målte værdier:
 P = 1,00 atm = 101300 Pa
 V = 1,50 L = 0,00150 m3
 T = 22 °C = 295 K
 m = mfuld – mtom = 1,81g
Hermed fås
n
m

M
R 
1,81 g
p V
T n
0 , 0625 mol
28 ,96 g / mol

101300 Pa  0 , 00150 m
295 K  0 , 0625 mol
3
 8 , 24
Pa  m
3
K  mol
AFVIGELSE OG USIKKERHED
8 , 24
Afvigelse 
Pa  m
3
K  mol
8 ,31
 8 , 31
Pa  m
Pa  m
3
K  mol   0 ,8 %
3
K  mol
Usikkerheden på de enkelte målinger vurderes:
m

m
V
V
2  0 , 01 g
 1%
1,81

0 ,1 L
 7%
1, 5 L
Målingen af volumen er usikker, da den angivne volumen af kolben ikke
inkluderer kolbens hals og slangen med ventilen.
FEJLKILDER
1.
Hvis kolben ikke er nedkølet 100% til stuetemperatur
⇒ m↓ ⇒ n↓ ⇒ R↑
2.
Hvis der siver atm.luft ind i kolben inden første vejning
⇒ m↓ ⇒ n↓ ⇒ R↑
3.
Hvis der fordamper vand fra ventilen under nedkøling
⇒ m↓ ⇒ n↓ ⇒ R↑
KONKLUSION
Vi har bestemt gaskonstanten til
Tabelværdien er givet ved
Afvigelse fra tabelværdi er
Relativ usikkerhed vurderes til
R resultat  8 , 24
R tabel  8 , 31
Afvigelse
V
Pa  m
3
K  mol
Pa  m
3
K  mol
  0 ,8 %
 7%
V
Resultatet ligger fint indenfor usikkerheden,
så der er ingen grund til at nævne fejlkilder.
Perspektivering
Vi kunne have målt kolbens volumen mere præcist. Fx ved at
aflæse, hvor meget vand den kan rumme.