Drukwet van Gay-Lussac
Delphine stelde deze vraag op 04 februari 2021 om 16:52.Een lege fles wordt dichtgeschroefd bij een atmosferische druk van 1015 hPa en een temperatuur van 20,0°C. We leggen de fles in de zon zodat de temperatuur stijgt tot 35,0°C. Bereken de druk in de fles.
Moet ik de Drukwet van Gay-Lussac gebruiken, want voor een hoeveelheid gas in een constant volume is het verband tussen de druk p van het gas en de temperatuur θ gelijk aan:
p = p0 . (1 + 1/273,15°C . θ). Ik weet dat hoe hoger de temperatuur van het gas, hoe hoger de druk. Hoe lager de temperatuur, hoe kleiner de druk.
Is er iemand die kan helpen?
Alvast bedankt!
Mvg,
Delphine
Reacties
pV = nRT
Hier heb je een cilinder van vast volume (kleine uitzetting door warmte negeren we) en dus kun je voor begin - en eindsituatie uitrekenen:
p/T = nR/V = constant
Ja, u kunt de drukwet van Gay-Lussac gebruiken.
In het vwo in Nederland wordt deze geleerd als p/T=constant of p1/T1=p2/T2 met T in kelvin, niet in graad Celsius. Geldig als de hoeveelheid gas en het gasvolume constant zijn -- ja, de fles is immers dichtgeschroefd.
Even proberen:
Een lege fles wordt dichtgeschroefd bij een atmosferische druk van 1015 hPa en een temperatuur van 20,0°C. We leggen de fles in de zon zodat de temperatuur stijgt tot 35,0°C. Bereken de druk in de fles.
Gegeven:
1015 hPa wordt 101500 Pa
20,0 °C wordt 293,15 K
35,0 °C wordt 308, 15 K
Gevraagd:
druk p = ?
Oplossing:
Voor een hoeveelheid gas bij een constante volume V geldt:
p/T = constant of p1/T1 = p2/T2
(Dat is de Drukwet van Gay-Lussac in Kelvin)
Moet het zo:
p/T = constant
101500/308,15 = 329,4
Of moet het zo:
p1/T1 = p2/T2
101500 Pa/293,15 K = x/308, 15 K
346,24 = x/308, 15
x = 106694
Nogmaals bedankt!
Mvg,
Delphine
Delphine
Of moet het zo:p1/T1 = p2/T2
101500 Pa/293,15 K = x/308, 15 K
346,24 = x/308, 15
x = 106694
Best zo ja. Wel nog eventjes een correcte eenheid erbij vermelden
overzichtelijker nog ipv die "x" gewoon die onbekende p2 zo laten staan
p1/T1 = p2/T2
101500 /293,15 = p2/308, 15
346,24 = p2/308, 15
p2 = 106694 Pa
en dan ten slotte denk ik ook nog even nadenken over significanties??
Groet, Jan
Dus de antwoord is:
De druk in de fles is 106694 Pa.
Misschien een domme vraag maar wat bedoelt u met uw laatste zin?
Hartelijk bedankt voor alles!
Met vriendelijke groeten,
Delphine
Delphine
Misschien een domme vraag maar wat bedoelt u met uw laatste zin? dag Delphine,
domme vragen bestaan niet, zolang ze oprecht gesteld worden.
Ik denk dat je dit nog niet "gehad" hebt dan, anders zou je het woord vast wel herkennen.
Als ik zeg dat ik 7 km moet lopen zal ik vast geen 7000,000 meter bedoelen, tot op de millimeter precies. Antwoorden mogen eigenlijk nooit preciezer zijn dan de gegevens waarop ze zijn gebaseerd
1015 hPa
20,0°C.
35,0°C.
gevens van 3-4 cijfers, zg significante cijfers.
De temperaturen elk in drie significante cijfers.
Afspraak: dan je antwoord ook in maximaal 3 significante cijfers
bijvoorbeeld
107 kPa
of 107·103 Pa (ingenieursnotatie)
of 1,07·105 Pa (wetenschappelijke notatie)
groet, Jan
a. Om 17:55 uur noteerde u 'p/T=constant 101500/308,15=329,4'.
De methode met p/T=constant is ook goed, maar 101500/308,15 is onjuist omdat u de eerste druk p1 deelt door de tweede temperatuur T2. Dat moet zijn 101500/293,15=346,239 en vervolgens p2/308,15=346,239 zodat p2=106694Pa.
b. Uw formule p=p0⋅(1+1/273,15°C⋅θ) herken ik niet als de drukwet van Gay-Lussac. θ is een internationaal symbool voor de temperatuur in graad Celsius. Met uw formule vind ik niet de juiste druk 106694Pa, of ik nu θ in graad Celsius dan wel kelvin invul, en of ik nu p=p0⋅(1+[1/273,15°C]⋅θ) bereken dan wel p=p0⋅(1+1/[273,15°C⋅θ]). Als de formule toch juist is, zou ik graag lezen hoe hij moet worden ingevuld in dit geval.
c. U vult de druk in pascal in. Dat is goed, maar bij p1/T1=p2/T2 kunt u ook de gegeven druk invullen in hPa, waarna u de uitkomst 1067hPa verkrijgt. Dat mag, omdat u links en rechts een factor 100 weglaat; 'eerlijk is eerlijk'. (Bij de algemene gaswet p⋅V=n⋅R⋅T mag u niet hPa invullen.)
d. Een instructiefilm van Mathieu Toebosch uit Antwerpen over de drukwet kunt u zien op
https://www.youtube.com/watch?v=jqlFH06hbcw
Dag Jan,
Volgens de vuistregels voor significante cijfers die gelden voor havo en vwo in Nederland, zou de uitkomst moeten worden gegeven in 4 significante cijfers. (Doorgaans geen aftrek van een scorepunt bij 1,07⋅105Pa). Want eerst wordt opgeteld 273,15+20,0=293,15K en 273,15+35,0=308,15K. Bij optellen en aftrekken geldt 'het kleinste aantal decimalen wint', niet significante cijfers. De kelvintemperaturen hebben zodoende elk 5 sici, daar Delphine 273,15 noteert en niet 273. De nauwkeurigheid van de uitkomst voor p2 wordt niet beperkt door de temperaturen, maar door het gegeven 1015hPa. Correct afgerond is de uitkomst p2=1067hPa.
Correct afgerond blijft de uitkomst p2=1067hPa.
Ah, jullie bedoelen de BD (= Beduidende cijfers), toch?
Zodat het resultaat nauwkeuriger zal zijn moeten we deze 2 regels volgen:
- In een vermenigvuldiging of deling bepaalt het meetresultaat met het minste aantal beduidende cijfers het aantal beduidende cijfers van het eindresultaat.
- In een som of verschil bepaalt het meetresultaat bekomen met het minst nauwkeurig meettoestel het laatste beduidend cijfer van het eindresultaat.
In België gebruiken we de term 'beduidende cijfers', als jullie met 'significante cijfers' dit bedoelen.
Waarom ik dit niet gebruik is omdat ik die twee regels altijd vergeet en ze door elkaar haal. Op school moeten we altijd afronden maar ik doe het meestal niet 🤪 Ook al krijg ik daarvoor minder punten...
In het vervolg zal ik er zeker op letten!
Heel erg bedankt voor al jullie tijd en moeite!
Verder wens ik jullie een fijne avond!
Met vriendelijke groeten,
Delphine
- bij vermenigvuldigen en delen bepaalt het minste aantal cijfers het aantal in het eindantwoord van product of quotient. (8,34 x 88,789 heeft maar 3 cijfers in het antwoord - de rest als machten van 10)
- bij optellen/aftrekken bepaalt de minste aantal decimalen het uiteindelijke aantal decimalen in de som of het verschil (99,2 + 4,25 = 103,45 = 103,5 met 1 decimaal in het antwoord)
En je rondt pas af in het eindantwoord. Niet eerder. Anders geven al die voortijdige afrondingen kans op steeds grotere fouten.
Vast en zeker!