pV- en pT- diagram

Introductie¶

Wanneer je een gas snel samenperst bij gelijkblijvende volume neemt de temperatuur toe. Wanneer je het gas vervolgens laat ontsnappen, neemt de temperatuur af omdat het gas arbeid verricht.

We gaan eigenschappen van dit proces bestuderen. Dit deel van het practicum bestaat uit X delen:

Het bestuderen van een $pT$ -diagram op basis van een verkregen dataset
Het bestuderen van een $p(t)$ -diagram op basis van een eigen meting met een brandblusser
Het bestuderen van het $p(N)$ -diagram op basis van een eigen meting aan een foodcontainer
Iets met een ballon - Roel
Iets met een ballon - Roel

Deel 1 (45 min)¶

In de dataset NAAM.CSV vind je drie kolommen met data.

De eerste kolom geeft de tijd aan in ms dat de Arduino aan is en dus aan het meten is.
De tweede kolom is een maat voor de druk, gegeven in $U$ . De bijbehorende ijking voor de druk meting vind je in de data hieronder.
De derde kolom is de temperatuur.

### Jouw code

Deel 2 (60 min)¶

In dit experiment vullen we een brandblusser met lucht ( $P_1, T_1=T_{atm}$ ). We laten de lucht snel ontsnappen ( $P_2=P_{atm}, T_2$ ), in zo’n korte tijd dat we aannemen dat dit een adiabatisch proces is. Doordat het gas arbeid verricht zal het gas afkoelen. Wanneer we dan, kort na het ontsnappen van de lucht, de kraan weer dicht doen, zal de druk weer toenemen $P_3,T_3=T_{atm}$ .

In het eerste deel van het proces geldt:

T_1^\gamma P_1^{1-\gamma} = T_2^\gamma P_2^{1-\gamma}

(1)

ook wel bekend als ... , met $\gamma$ de specifieke warmte verhouding: $\gamma=\frac{C_p}{C_V}$ .

Het tweede deel van het proces kan beschreven worden met de wet van Gay-Lussac:

\frac{P_2}{T_2} = \frac{P_3}{T_3}

(2)

.

Onder de aanname dat $T_1 = T_3 = T_{atm}$ volgt hieruit:

\gamma=\frac{\ln{P_1}-\ln{P_{atm}}}{\ln{P_1}-\ln{P_3}}

(3)

### Jouw code

Deel 3 (20 min)¶

Voedsel blijft langer houdbaar wanneer het vacuum, of onder lage druk, wordt verpakt. Voedselcontainers komen dan soms ook met een handvacuumpomp.