Gasthermometrie

Sinnd und Zweck des Gasthermometrie-Experiments ist es, eine Temperaturskala zu erstellen und die Temperatur des absoluten Nullpunkts zu bestimmen. Dieses Experiment veranschaulicht, dass der Druck eines konstanten Gasvolumens temperaturabhängig ist. Außerdem wird die absolute Temperaturskala durch die Extrapolation zu tiefen Temperaturen hin bestimmt. Die Temperaturen, die ein Gasthermometer anzeigt, sind nahezu unabhängig von der im Thermometer verwendeten Substanz. Üblicherweise sind die in der Gasthermometrie verwendeten Gase ideale Gase.

Die Vorrichtung besteht aus einem Tisch und drei darunter befindlichen Behältern. Der linke Behälter enthält kochendes Wasser und ist an einen Transformator angeschlossen, der die Leistung steuert. Der mittlere Behälter ist ein großer Styroporblock, in den ein Zylinder aus Polypropylen eingesetzt ist, der eine nahezu ausgeglichene Mischung aus Eis und Wasser enthält. Der rechte Behälter ist ebenfalls ein Zylinder aus Polypropylen in einem Styroporblock, der aber flüssigen Stickstoff enthält. Jeder dieser Behälter fungiert als stabile Temperaturreferenz und kann über einen Flansch im Tisch erreicht werden.

Der wichtigste Teil der Vorrichtung ist ein Taucher, der aus einem Stahlgasbehälter, der mit Ventilen und Schläuchen verbunden ist und an einer Lexan-Scheibe befestigt ist (um Spritzer und Dampf zu vermeiden und das Druckmessgerät zu schützen), einem digitalen Druckmessgerät und einem Griff besteht. Der Taucher ist so konstruiert, dass er in jeden Behälter passt und auf dem Flansch der Lexan-Scheibe aufliegt.

Das Druckmessgerät zeigt die Werte digital an. Als Maßeinheit sollten Torr oder mmHg verwendet werden, aber das ist nicht zwingend erforderlich, wenn man die entsprechenden Umrechnungen vornimmt. Das Druckmessgerät zeigt den Manometerdruck an. Das heißt, dass der Druck relativ zur Umgebungsatmosphäre ist.