Legge di Boyle

Isoterma

Si verifica sperimentalmente che pV = p₀V₀ [legge di Boyle e Mariotte, 1662]
Nel piano p-V una trasformazione isoterma è rappresentata da un arco di iperbole
anche qui, l'area sotto la curva rappresenta il lavoro compiuto sul sistema
Una trasformazione isoterma può essere realizzata mantenendo il sistema a contatto con un corpo molto più grande (in futuro diremo di grande capacità termica)

L'esperimento:

Istruzioni per l'esperimento sulla legge di Boyle:

Prendi la siringa da 60 cc e misura 34 cc
collega i tubi al sensore
apri il file1 (oppure il file2 per la versione con il termometro manuale) vai alla pagina Boyle 1
in basso a sinistra seleziona keep mode invece di continuous mode
quando sei pronto a prendere le misure, seleziona preview
sposta lo stantuffo della siringa fino a che il volume non diventa 20 cc
quando pronto seleziona keep sample
spostati a 24 cc , poi a 30, 34, 40, 44. 50, 54, 60, prendendo ogni volta la misura di pressione
nel grafico in basso (inverso della pressione in funzione del volume), seleziona lo strumento fit lineare (linear mx+b)
vai alla pagina stampa Boyle
regola la finestra grafica
Su un foglio di carta millimetrata realizza un grafico analogo, stampa la terza pagina (stampa Boyle, assicurandoti che il foglio sia orizzontale)
stima l'incertezza sul volume
aggiungi l'incertezza al grafico stampato
disegna le rette di massima e minima pendenza e calcolane la pendenza
assumendo come vera la legge di Boyle pV=costante, stima il volume dell'aria contenuta nel tubicino

Se qualcosa va storto:

delete last run
in alto a sinistra nella tabella, seleziona <No Data Selected> poi user entered data set
nella colonna del volume, scrivi i volumi che vuoi misurare, ad es 20, 24, 30, 34, 40, 44, 50, 54, 60

Stima del volume del tubicino.

Riscriviamo la legge di Boyle:

Se per ogni valore del volume vale pV=m, in particolare, per il volume Vi iniziale e la pressione iniziale pi , abbiamo che pi Vi =m. Dunque possiamo riscrivere la legge di Boyle come

pV = pi Vi

E' da notare che nella relazione non compare la temperatura. La legge è valida se la temperatura non cambia durante la trasformazione (trasformazione isoterma).

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