Joomla Free Template by FatCow Hosting

Wet van Boyle toestel, p x V = constant

De wet van Boyle beschrijft het gedrag van ideale gassen bij constante temperatuur: p x V = constant. 

Niveau

:

Mavo 2/3/4, Havo 2/3, VWO 2/3
Havo 4/5, VWO 3/4
VWO 5/6

Doel

:

 

Nodig

:

  • 1x toestel van boyle
  • 1x luchtpomp of -compressor

Links

:

Volgens de algemene gaswet geldt voor ideale gassen: pxV is constant

Als je twee situaties, 1 en 2 hebt, met daarin een p1, V1 en een T1 en een p2, V2 en een T2, dan geldt:

pxV is constant 2

Maar als de temperatuur constant is (en dus de wet van Boyle geldt); T= constant: dus als T1 = T2, dan vallen T1 en T2 tegen elkaar weg en staat er alleen nog:

pxV is constant 3

 

Bij het toestel van Boyle dat we hier beschrijven, is het volume van de ingesloten hoeveelheid lucht afhankelijk van de hoogte van de luchtkolom. Waarom??? Het volume van de ingesloten hoeveelheid lucht is gelijk aan doorsnedeoppervlak van de pijp x hoogte = formule volume van een cilinder En aangezien de radius van de cilinder tijdens de proef niet veranderd, is h de enige variabele in deze formule.

Dus nu kunnen we de wet van Boyle voor deze opstelling vereenvoudigen tot: pxh is constant

En of deze theorie, de wet van Boyle dus, klopt, dat gaan we uitproberen met dit toestel.

Binnendiameter cilinder = 10 mm, dus radius = 5 mm, dus doorsnede-oppervlakte = π x r2 = π x 5=78,54 mm2 = 78,54 x 10-6 m2 

p       V = π x r2       h       C
2,9 x 105 N/m2 x 78,54 x 10-6 m2 x 0,20 m = 455
2,3 x 105 N/m2 x 78,54 x 10-6 m2 x 0,25 m = 452
1,93 x 105 N/m2 x 78,54 x 10-6 m2  x 0,30 m = 455
1,7 x 105 N/m2 x 78,54 x 10-6 m2  x 0,35 m = 467
1,47 x 10N/m2 x 78,54 x 10-6 m2  x 0,40 m = 462
1,3 x 105 N/m2 x 78,54 x 10-6 m2  x 0,45 m = 459
1,2 x 10N/m2 x 78,54 x 10-6 m2  x 0,50 m = 471
1,08 x 10N/m2 x 78,54 x 10-6 m2  x 0,543 m = 461
             

Wet van Boyle 20 30 40 50cm

Klik op deze afbeelding voor een uitvergroting in een nieuw scherm.

Je ziet het: redelijk constant. De verschillen die je toch nog ziet kun je makkelijk wijten aan uitleesfouten. Zo nauwkeurig kun je de druk en de hoogte immers niet uitlezen van de opstelling.

Waarbij ik moet aantekenen: het is al een oud toestel. De manometer zou in drukloze toestand geen 1,08  N/m2 moeten aangeven, maar zo'n 101300 x N/m2.

 

Gebruikstips bij dit toestel:

Bij mij kwamen op een gegeven ogenblik een aantal oliedruppels via het ventiel naar buiten. Dat is natuurlijk niet de bedoeling. Hoe komt dit? Door het toestel te kantelen, kun je het vloeistof niveau in de buis bij aanvang variëren. Maak dit niveau niet te laag! Want dan, zodra de lucht in de buis expandeerd, kan de olie bij het ventiel er uit komen.

Ons toestel heeft een ventiel dat je alleen kunt opblazen met een autoband-inblaasstuk. Dus via de compressor. Als je dan je luchtpistool meteen helemaal inknijpt, wordt er teveel lucht ingespoten en wordt de olie helemaal wild, vol met luchtbellen. Je moet de lucht dus heel beheerst inblazen. Vervolgens zul je ontdekken dat wanneer je het autoband-inblaasstuk verwijdert, er meteen teveel lucht mee ontsnapt. Om dat te voorkomen moet je het autoband-inblaasstuk met een ruk verwijderen terwijl je de trekker van je luchtpistool nog steeds hebt ingeknepen. Oefening baart kunst.

Ik hoop dat nieuwe opstellingen beschikken over betere luchtinblaas en gecontroleerde luchtuitlaat beschikken.


Hits: 7011
Plaats reactie


Beveiligingscode
Vernieuwen

Andere websites

Helaas, ik heb het ei van Columbus niet uitgevonden. Er zijn meer websites als PhysicsExperiments.org:

Doel

Physicsexperiments.org wil docenten en TOA's Natuurkunde inspireren. Physicsexperiments.org is een verzameling Natuur­kunde Experimenten. Welk experiment, simpel of gecompliceerd, verdient aandacht.

Vind je mijn initiatief positief en wil je een bijdrage leveren? Graag!!! Ik sta altijd open voor nieuwe ideeën, voor verbeteringen, aanvullingen en hulp bij vertaling.

Je collega-TOA