Förstå frågeställningen. Gastermometer
Hej!
Som rubriken lyder så hänger jag inte riktigt med på frågeställningen till denna frågan. Jag förstår att jag ska avgöra vattnets temperatur i andra läget när G1 står på 10 cm (100 mmHg) och G2 står på 29,7 cm (297 mmHg). När vattnets temperatur är 0 grader cesius (eller något snäpp däröver) ställer sig G1 på 100 mm och G2 på typ 62 mm. Jag är med på att trycket i K är som minst när vattnet är nollgradigt och större i vattnet med okänd temperatur (Charles lag). Jag hänger även med på att jag har ett visst vätsketryck i botten på G1 (100 mm ner i kvicksilver). Totala trycket i botten på G1 blir vätsketrycket plus det lufttryck som verkar från behållaren K. Bör jag räkna med atmosfärstrycket också som verkar på G1? I G2 verkar lufttrycket uppifrån och ner, samt trycket från G1 (som överförs på något vis??) nerifrån upp. Vätsketrycket i botten på G2 överför en kraft på G1.
Till frågetecknet är vad "sammanbundna med gummislangen S och innehållande kvicksilver" betyder. Innehåller slangen också kvicksilver? Kan kvicksilvret förflyttas mellan G1 och G2 genom S? Vad menar man med att G2 kan förlyttas vertikalt (upp och ned) längst med linjalen? Hur kan G2 förflyttas fritt?
Någon vänlig själ hade gärna fått hjälpa mig att bena ut frågetecknen till ren information som kan användas för beräkningar :)
tindra03 skrev:Innehåller slangen också kvicksilver?
Ja.
Kan kvicksilvret förflyttas mellan G1 och G2 genom S?
Ja.
Vad menar man med att G2 kan förlyttas vertikalt (upp och ned) längst med linjalen? Hur kan G2 förflyttas fritt?
Slangen är rörlig/böjbar så att glasröret G2 kan förflyttas vertikalt. Detta behövs därför att det finns en ändlig mängd kvicksilver men många olika tryckskillnader som ska kunna mätas. Om du skulle hålla den i samma läge som i första fallet, finns det då tillräckligt med kvicksilver för att det ska kunna nå upp till 297 mmHg i G2 om den samtidigt är på 100 mmHg i G1? Vad är det du faktiskt använder linjalen till att mäta?
Okej, då hänger jag med. Hur böjer sig slangen, eller måste jag hålla i varje del och ställa in jämvikt?
Som svar på nedanstående fråga så nej, efersom mängden kvicksilver är ändlig. Linjalen används för att mäta mmHg alltså tryck i G2? Aha, nu hänger jag kanske med. Bör rören betraktas som "kommunicerande kärl" där endast trycket påverkar hur hög kvicksilvernivån blir vardera kärl? På G2 finns ett tryck som är 760 torr (mmHg) och är detsamma i andra mätningen. Beroende på trycket i behållaren K så blir ju trycket på vätskan i G1 olika mycket. Bör kanske differensen mellan kvicksilvernivåerna i G1 och G2 betraktas?
Om du skulle hålla den i samma läge som i första fallet, finns det då tillräckligt med kvicksilver för att det ska kunna nå upp till 297 mmHg i G2 om den samtidigt är på 10 mmHg i G1? Vad är det du faktiskt använder linjalen till att mäta?
tindra03 skrev:Hur böjer sig slangen, eller måste jag hålla i varje del och ställa in jämvikt?
Det är utifrån vad jag kan se ovidkommande detaljer som inte framgår tydligt från uppställningen. De är kommunicerande kärl och som du säkert vet ger Pascals princip enkelt att trycket är direkt proportionerligt till höjderna.
Bör kanske differensen mellan kvicksilvernivåerna i G1 och G2 betraktas?
Ja, enbart differensen är intressant.
Vilken/vilka formler känns relevanta här?
Ebola skrev:tindra03 skrev:Hur böjer sig slangen, eller måste jag hålla i varje del och ställa in jämvikt?
Det är utifrån vad jag kan se ovidkommande detaljer som inte framgår tydligt från uppställningen. De är kommunicerande kärl och som du säkert vet ger Pascals princip enkelt att trycket är direkt proportionerligt till höjderna.
Bör kanske differensen mellan kvicksilvernivåerna i G1 och G2 betraktas?
Ja, enbart differensen är intressant.
Vilken/vilka formler känns relevanta här?
Kanske Charles lag (p*V=konstant) för K och G1 och sen vätsketryck (p=p*g*h)?
Det du skrev är en relation för konstant temperatur jag inte känner igen.
Charles lag används vid konstant tryck och då har man en ballong som ändrar volym vid K, inte en gasbehållare med konstant volym. Den säger att:
I detta fall ska du använda Gay-Lussacs lag vilken är:
Vad var tryck och temperatur i läge 1? Vad var trycket i läge 2?
Ebola skrev:Det du skrev är en relation för konstant temperatur jag inte känner igen.
Charles lag används vid konstant tryck och då har man en ballong som ändrar volym vid K, inte en gasbehållare med konstant volym. Den säger att:
I detta fall ska du använda Gay-Lussacs lag vilken är:
Vad var tryck och temperatur i läge 1? Vad var trycket i läge 2?
Boyles lag skulle det stå, inte Charles. Men som du skriver så ser Gay-Lussacs lag bättre ut i detta fallet. P1/T1=P2/T2 (1 och 2 för G1 och G2). Trycket i laboratoriet är ju 103,1 kPa. Måste jag räna med detta när jag beräknar vätsketrycket? Jag tänker såhär. Differenshöjden på vätskepelarna är det intressanta. Om vi ställer högsta höjden 100 mm som en nollnivå kommer vi från G2 få ett tryck som är vätskepelarens (differens) höjd inklusive lufttrycket. Detta måste vara lika stort som trycket från K. Ska jag räkna med lufttryck i G1?
I detta fall ska du använda Gay-Lussacs lag vilken är:
P/T=k
I min formelbok är detta Charles lag när V är konstant
Enligt Wikipedia har ni rätt båda två. Lagen har tydligen två namn. Tacka vet jag idealgaslagen pV = nRT. Man slipper lära sig tre olika lagar och en massa olika gubbar.
Jag antar att du löste uppgiften men för framtida läsare gäller följande relation i en manometer av denna typ:
Vi ser att om måste vilket också blir tydligt från mätningarna. Denna kan sedan användas tillsammans med Guy-Lussacs/Charles/Amontons lag för att bestämma temperaturen i läge 2.
tindra03 skrev:I min formelbok är detta Charles lag när V är konstant
Ja, exakt vems lag som är vad råder det ganska mycket debatt kring. Historiken är ganska rörig men det spelar egentligen ingen roll. Alla (Charles, Boyle, Amonton/Guy-Lussac) etc. är specialfall av ideala gaslagen:
Uppgiften är löst! Stort tack för utförlig och bra hjälp
SaintVenant skrev:Jag antar att du löste uppgiften men för framtida läsare gäller följande relation i en manometer av denna typ:
Vi ser att om måste vilket också blir tydligt från mätningarna. Denna kan sedan användas tillsammans med Guy-Lussacs/Charles/Amontons lag för att bestämma temperaturen i läge 2.
Skulle du kunna förklara den fråga och möjligtvis lösa den, förstår ej