3B Scientific Boyle's Law Apparatus - Manual

1
Bedienungsanleitung
3B SCIENTIFIC® PHYSICS
U17210 Gerät zum Boyle-Mariotte Gesetz
5/03 ALF
®
Das Gerät dient zur experimentellen Bestimmung des
Zusammenhangs von Gasvolumen und Druck einer in
einem Plexiglaszylinder eingeschlossenen Luftmenge bei
konstanter Temperatur (Gesetz von Boyle-Mariotte).
1. Beschreibung, technische Daten
Das Gerät besteht aus einem geschlossenem Plexiglas-
zylinder mit Skala zur Volumenbestimmung und einem
daran angeflanschtem Manometer zur Druckablesung
mit Be- bzw. Entlüftungsventil. Durch Drehen des Dreh-
knopfs kann der im Zylinder befindliche Kolben über
eine Gewindestange bewegt und so das Volumen vari-
iert werden. Auf diese Weise kann sowohl ein Überdruck
als auch ein Unterdruck erzeugt werden. Zwei O-Ringe
am Kolben schließen die Luftmenge ab, sie werden durch
eine geringe Menge Silikonöl geschmiert. Aus Sicherheits-
gründen ist der Arbeitszylinder von einem weiteren
Plexiglaszylinder umgeben.
Arbeitszylinder:
Länge: 300 mm
Durchmesser: 40 mm (innen)
Kolben: 30 mm x 40 mm Ø
Skala:
Länge: 250 mm
Teilung: 5 mm
Manometer:
Druckbereich: – 10 N/cm² - 30 N/cm²
Durchmesser: 100 mm
1 Manometer
2 Handschraube für das Dosierventil
3 Arbeitszylinder mit Schutzzylinder
4 Kolben mit O-Ringen
5 Skala
6 Drehknopf mit Gewindestange
1
2
4 3 5
2. Bedienung
Versuch zum Nachweis des Boyle-Mariotteschen Geset-
zes, das besagt, dass bei einer gegebenen Gasmenge bei
gleichbleibender Temperatur das Produkt aus dem Vo-
lumen und dem Druck konstant ist.
Das Volumen der Luftsäule errechnet sich aus dem Pro-
dukt des Querschnitts des Zylinders und der Länge der
Luftsäule. Da der Querschnitt eine feste Größe ist, wird
im Versuch die Veränderung des Volumens nur durch
die Veränderung der Länge der Luftsäule ausgedrückt.
• Zylinder belüften in dem die Ventilschraube nach links
gedreht wird.
• Kolben auf die 25 cm Marke einstellen. Falls der Kol-
ben schwer gängig ist, ist es am besten ihn etwas
nach rechts und links zu drehen, so dass die O-Ringe
mit dem Silikonöl in Kontakt kommen.
• Ventil schließen. Der Manometerzeiger steht auf dem
Anfangsdruck 1.
• Vor jeder Druckablesung leicht mit dem Finger gegen
das Manometer tippen, um sicher zu stellen, dass der
Zeiger an der richtigen Stelle steht.
• Kolben durch Drehen des Drehknopfs auf 24 cm ver-
schieben und neuen Druckwert ablesen und notie-
ren.
• Vorgang in 1 cm Schritten wiederholen.
• Alle Werte in ein Diagramm eintragen (siehe Abbil-
dung).
• Entsprechend verfahren, wenn das Gesetz bei gerin-
ger werdendem Druck nachgewiesen werden soll. Bei
einer Luftsäulenlänge von 7 cm beginnen.
6