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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Bedienungsanleitung
9/03 ALF
1
2
Die Präzisionsröhre dient in Verbindung mit der
Mariotte'schen Flasche U14327 zur Bestimmung des Adi-
abaten-Exponenten c
/c
nach Rüchardt.
P
V
1. Sicherheitshinweise
• Glasröhre vorsichtig handhaben. Keinen mechani-
schen Belastungen aussetzen. Bruchgefahr!
• Auf extreme Sauberkeit sowohl der Glasröhre als auch
des Aluminiumzylinders achten, da schon geringste
Verunreinigungen zu erhöhter Reibung führen.
• Aluminiumzylinder nicht fallen lassen. Schon geringste
Verformung beeinträchtigt den Versuch.
2. Beschreibung, technische Daten
Präzisionsglasrohr bei Lieferung an beiden Enden mit
Gummistopfen verschlossen und genau eingepasstem
Aluminiumzylinder.
Lässt man den Zylinder in das unten geschlossene senk-
recht gehaltene Glasrohr gleiten, so sinkt er langsam nach
unten, weil die Luft nur sehr langsam durch den engen
Spalt zwischen Zylinder und Glaswand dringen kann.
Dreht man das Präzisionsrohr um 180°, so verhält sich
der Zylinder entsprechend, da im oberen Teil der Glas-
röhre beim Absinken ein Unterdruck entsteht und die
Luft nur sehr langsam eindringen kann. Im dritten Fall
lässt man den Zylinder in das offene Rohr fallen und
verschließt es sofort. Der Zylinder wird abgebremst und
schwingt einige Male auf und ab.
U14328 Präzisionsröhre
7
6
5
4
3
1
Stativ
2
Mariotte'sche Flasche
3
3-Wege-Hahn
4
Handpumpe
5
Stopfen
6
Präzisionsröhre
7
Aluminiumzylinder
Abmessungen:
Aluminiumzylinder:
2.1 Lieferumfang
1 Präzisionsglasrohr
2 Gummistopfen
1 Aluminiumzylinder
3. Theoretische Grundlagen
Verwendete Formelzeichen:
m:
Masse des Aluminiumzylinders
d:
Innendurchmesser des Präzisionsrohres
A:
Querschnittsfläche des Präzisionsrohres
V:
Volumen des Messgefäßes
p
:
Luftdruck
L
p:
Druck in der Flasche
g:
Erdbeschleunigung
n:
Molzahl
R:
universelle Gaskonstante (8,31451 kJ/kmol K)
T:
Temperatur
T
:
Schwingungsdauer
s
t:
Zeit
c
:
spez. Wärme bei konstantem Druck
p
c
:
spez. Wärme bei konstantem Volumen
V
?:
c
/c
P
V
M:
Eigenkreisfrequenz
Der Zustand einer abgeschlossenen Menge eines idealen
Gases lässt sich durch die Zustandsgrößen Druck p, Volu-
1
®
600 mm x 16 mm Ø
innen
15,2 g
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Inhaltszusammenfassung für 3B Scientific U14328
- Seite 1 3B SCIENTIFIC® PHYSICS ® U14328 Präzisionsröhre Bedienungsanleitung 9/03 ALF Stativ Mariotte’sche Flasche 3-Wege-Hahn Handpumpe Stopfen Präzisionsröhre Aluminiumzylinder Die Präzisionsröhre dient in Verbindung mit der Abmessungen: 600 mm x 16 mm Ø innen Mariotte’schen Flasche U14327 zur Bestimmung des Adi- Aluminiumzylinder:...
- Seite 2 men V und Temperatur T eindeutig beschreiben. Es gilt: führt zur periodischen Beschleunigung des Zylinders mit der Masse m. Nach dem zweiten Newtonschen Axiom gilt p V = n R T folgende Differentialgleichung für s(t) Für Zustandsänderungen ohne Wärmeaustausch mit der χ...
- Seite 3 • Alle Stopfen müssen luftdicht sein. • Da die Schwingungsdauer quadratisch in das Ergebnis Literaturwert: ? = 1,40 einfließt, muss die Zeit sorgfältig genommen werden. 3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com • Technische Änderungen vorbehalten...
- Seite 4 3B SCIENTIFIC® PHYSICS ® U14328 Precision tube Instruction sheet 9/03 ALF Stand Marriott bottle 3-way stopcock Hand pump Stoppers Precision tube Aluminium cylinder The precision tube is used together with the Marriott Dimensions: 600 mm x 16 mm Ø inner...
- Seite 5 p V = n R T From (8) the natural frequency of oscillation is given by For changes in state where no exchange of heat with the ω χ environment takes place, this equation can be reduced to the adiabatic formula: thus the period of the oscillation T = const.
- Seite 6 Volume V: 10400 cm³ Mass of cylinder m: 15.2 g From published tables: Ø of tube d: 16 mm ? = 1.40 inner 3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com • Technical amendments are possible...
- Seite 7 3B SCIENTIFIC® PHYSICS ® U14328 Tube de précision Instructions d‘utilisation 9/03 ALF Pied Flacon de Mariotte Robinet à trois voies Pompe manuelle Bouchon Tube de précision Cylindre en aluminium freiné et oscille plusieurs fois dans le sens vertical. En liaison avec le flacon de Mariotte U14327, le tube de Dimensions : 600 mm x Ø...
- Seite 8 sion p, volume V et température T. Règle générale : entraîne une accélération périodique du cylindre avec la masse m. D’après le deuxième axiome de Newton, l’équa- p V = n R T tion différentielle suivante s’applique à s(t) : En cas de modification de l’état sans échange thermique χ...
- Seite 9 • Comme la durée de l’oscillation est élevée au carré, Valeur relevée dans la littérature : ? = 1,40 sa mesure doit être réalisée minutieusement. 3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Allemagne • www.3bscientific.com • Sous réserve de modifications techniques...
- Seite 10 3B SCIENTIFIC® PHYSICS ® U14328 Tubo di precisione Istruzioni per l’uso 9/03 ALF Stativo Bottiglia di Mariotte Rubinetto a 3 vie Pompa manuale Tappo Tubo di precisione Cilindro di alluminio Il tubo di precisione serve, unitamente alla bottiglia di Dimensioni: 600 mm x 16 mm Ø...
- Seite 11 di stato: pressione p, volume V e temperatura T. Ossia: seguente equazione differenziale per s(t) χ p V = n R T Per i cambiamenti di stato senza scambio di calore con Dalla (8) si ricava la pulsazione propria Mdell’oscillazione l’ambiente questa equazione può...
- Seite 12 • Poiché il periodo d’oscillazione viene conteggiato al quadrato nel risultato, il tempo deve essere rilavato Valore di letteratura: ? = 1,40 con precisione. 3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germania • www.3bscientific.com • Con riserva di modifiche tecniche...
- Seite 13 3B SCIENTIFIC® PHYSICS ® U14328 Tubo de precisión Instrucciones de uso 9/03 ALF Soporte Botella de Mariotte Grifo de tres pasos Bomba de mano Tapón Tubo de precisión Cilindro de aluminio En conjunción con la botella de Mariotte, U14327, los dentro del tubo abierto y se lo cierra inmediatamente.
- Seite 14 El estado de una determinada cantidad de gas ideal que conduce a aceleraciones periódicas del cilindro con el se encuentre en un espacio cerrado, se puede describir peso m. De acuerdo con el segundo axioma de Newton, claramente por medio de las magnitudes de estado de para s(t), es válida la siguiente ecuación diferencial: presión p, volumen V y temperatura T.
- Seite 15 • Dado que para obtener el resultado se toma el cua- drado del valor de duración de oscilación, el tiempo Valor tomado de la literatura: ? = 1,40 debe registrarse cuidadosamente. 3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Alemania • www.3bscientific.com • Se reservan las modificaciones técnicas...
- Seite 16 3B SCIENTIFIC® PHYSICS ® U14328 Tubo de precisão Instruções para o uso 9/03 ALF Tripé Garrafa de Mariotte Torneira de 3 vias Bomba manual Tampão Tubo de precisão Cilindro de alumínio O tubo de precisão serve, em associação com a garrafa diatamente.
- Seite 17 O estado de uma quantidade fechada de um gás ideal leva à aceleração periódica do cilindro com a massa m. pode ser descrito de forma unívoca por meio das gran- Conforme ao segundo axioma de Newton é válida a se- dezas de estado pressão p, Volume V e temperatura T.
- Seite 18 • Sendo que o tempo de oscilação integra o resultado Valor teórico: ? = 1,40 ao quadrado, o tempo deve ser medido com muito cuidado. 3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Alemanha • www.3bscientific.com • Sob reserva de modificações técnicas...