3B SCIENTIFIC PHYSICS U104001 Instructions D'utilisation page 5

Dabei lässt sich der Absolutdruck gemäß
p = p + 1 bar
e
aus dem abgelesenen Überdruck p
die absolute Temperatur gilt:
T = ϑ + ϑ mit ϑ
= 273,15°C
0 0
Das Volumen berechnet sich gemäß
= ⋅
V A s
G
A =
2
mit 3 , 14 cm und dem „wirksamen" Kolbenweg s.
Der wirksame Kolbenweg ergibt sich aus dem abgele-
senen Kolbenweg s wie folgt:
e
= + + β ⋅ − β
s s s p
ϑ
e 0 p
Einsetzen in Gl. 4 ergibt:
(
⋅ + + β ⋅ − β
p s s p
ϑ
e 0 p
ϑ + ϑ
0
Nimmt man mehrere Messpunkte bei verschiedenen
Temperaturen und Drücken auf, so ist der Term
(
⋅ + + β
⎛
p s s
n
∑ ⎜ ⎜
= i i 0 p
Q
ϑ +
⎝
=
i 1
zu berechnen und die freien Parametern s
n so zu wählen, dass Q minimal wird.
Zusätzlich erforderlich (vgl. Abschnitt 8):
1 Kompressor oder
Fahrradluftpumpe und Fahrradventil
1 Bad-/Umwälzthermostat
1 Digital-Sekunden-Taschenthermometer
1 Tauchfühler
NiCr-Ni Typ K, -65°C bis 550°C
2 Silikonschläuche, 1 m
1 l Kühlerschutzmittel mit Korrosionsschutz-Additiven
für Aluminium-Motoren (z.B. Glysantin® G30 der
Fa. BASF)
Durchführung der Kalibrierung:
•
Umwälzthermostat wie in Abschnitt 8 beschrie-
benen anschließen und mit Wasser-Kühlerschutz-
Gemisch füllen.
•
Kunststoffschlauch mit Innendurchmesser 3 mm
auf den Gasanschlussstutzen 1/8" stecken.
•
Regulierventil öffnen.
•
Kolben mit dem Handrad z.B. bis zur Position
46,0 mm herausdrehen.
•
Mit Kompressor oder einer Fahrrad-Luftpumpe
einen Luft-Überdruck von ca. 3–8 bar in der Mess-
zelle erzeugen.
•
Regulierventil schließen.
berechnen. Für
e
ϑ ⋅
)
ϑ ⋅ ⋅
A
− ⋅ =
n R 0
)
2
⋅ − β ϑ ⋅ ⋅
⎞
p A
ϑ
⎟ ⎟
i i − ⋅
n R
ϑ
⎠
0
, β , β
0 P
U14400
U11853
U11854
U10146
•
Zur Aufnahme einiger Messwerte das Volumen in
der Messzelle oder die Temperatur am Thermos-
(6)
taten variieren, Einstellung des stationären
Gleichgewichts abwarten und Druck ablesen.
•
Mit einer geeigneten Anpassungssoftware die
(7)
Parameter s
Fehlerquadratsumme Q minimal wird (vgl. Gl. 11).
•
Falls gewünscht die mitdrehende Skala um den
(8)
Wert s
verdrehen, wodurch diese Korrektur her-
0
ausfällt.
Mit den so bestimmten Parametern wird gemäß Gl. 9
aus der abgelesenen Kolbenposition s
Kolbenposition s berechnet und daraus gemäß Gl. 8
(9)
das kalibrierte Messzellenvolumen.
Messbeispiel:
(10)
Tab. 1: Messwerte zur Kalibrierung
i
1
2
(11)
3
und
ϑ
4
5
6
7
8
9
10
Es ergeben sich folgende Parameterwerte:
s = 0,19 mm,
0
n = 0,00288 mol.
5
, β , β
und n so bestimmen, dass die
ϑ
0 P
e
ϑ
s / mm
e
40,0 20,0°C
20,0 20,0°C
10,0 20,0°C
5,0 20,0°C
3,5 20,0°C
5,0 20,0°C
5,0 10,0°C
5,0 30,0°C
5,0 40,0°C
5,0 50,0°C
mm
β =
β =
0 , 023 , 0,
ϑ
P
bar
die „wirksame"
p / bar
6,6
12,4
23,3
41,8
53,9
41,8
38,9
45,3
49,0
53,5
mm
034 und
grd