Закон идеального газа

1. Измерение объема образца

1. Тщательно очистите образец и высушите его.
2. Наполните мерный цилиндр с высоким разрешением достаточным количеством дистиллированной воды, чтобы покрыть образец. Обратите внимание на начальный объем
3. Опустите образец в воду и обратите внимание на изменение объема. Это объем пробы, V.
4. Извлеките образец и высушите его. Примечание: в качестве альтернативы можно измерить длину (длы) стороны образца и рассчитать его объем с помощью геометрии.

2. Загрузите образец на весы

1. Повесьте образец на весы с магнитной подвеской.
2. Установите напорную/температурную камеру вокруг образца.
3. Опорожните среду образца и заправьте его газообразным водородом до 1 бар.
4. Измерьте вес образца при давлении 1 бар и комнатной температуре,_Вт00.

3. Измерьте вес образца в зависимости от давления при комнатной температуре

1. Увеличьте или уменьшите давление в среде образца до P_i0.
2. Дайте образцу среды сбалансироваться.
3. Измерьте вес образца, w_i0.
4. Повторите 3.1-3.3 несколько раз.

4. Измеряем вес образца в зависимости от давления при различных температурах

1. Установите температуру на T_j и дайте ей уравновеситься.
2. Установите давление газообразного водорода на 1 бар.
3. Измерьте массу образца при давлении 1 бар и T_j, w_0j.
4. Увеличьте или уменьшите давление до P_ij и дайте ему уравновеситься.
5. Измерьте вес пробы, w_ij.
6. Повторите 4,4-4,5 несколько раз.
7. Повторите 4.1-4.6 по желанию.

5. Вычислить идеальную газовую постоянную

1. Сведите в таблицу измеренные значения {T_j, P_ij и w_ij}, где P_0j всегда означает 1 бар, а T₀ — измеренную комнатную температуру.
2. Вычислить и свести в таблицу разности Δw_ij и ΔP_ij при каждой температуре T_j с помощью уравнения 6 и уравнения 7,
   Δw_ij = w_ij - w_0j (Уравнение 6)
   Δw_ij = P_ij - P_0j = P_ij - 1 бар (Уравнение 7)
3. Вычислите R_ij для каждого измерения и усредните все значения, чтобы определить идеальную газовую константу, R. В качестве альтернативы построите график произведения ΔP_ij и V как функции произведения Δw_ij (деленного на молекулярную массу MW) и T_j и выполните линейный регрессионный анализ для определения наклона. R. (Уравнения 8 и 9) Для водорода MW = 2,016 г/моль
   ΔP V = Δn RT (уравнение 8)
   (Уравнение 9)