Teadlased uurivad põhjalikult gaaside käitumist. Üks huvipakkuv teema on see, kuidas gaas paisudes jahtub. Selle täpseks mõõtmiseks on kõige parem teha seda adiabaatilistes tingimustes. Teoreetiliselt tähendaks adiabaatilised tingimused, et süsteemi (gaasi) ja ümbritseva keskkonna vahel ei saaks soojust täielikult vahetada. Kuigi see pole võimalik, piisab hästi isoleeritud tingimustes paisuva gaasi temperatuurist.
1
Ühendage 2 isoleeritud mahutit. Enne paisutamist kasutatakse gaasi paigutamiseks ühte konteinerit. Teine konteiner on tühi ja annab paisumisel gaasile lisamahu. Kasutage nende mahutite ühendamiseks ventiiliga voolikut või toru, et ühendatud anumate sisu saaks üksteisest sulgeda.
2
Suruge esimene anum. Kontrollige mahutite vahelist klappi, et veenduda, et see on suletud. Kasutage suruõhusilindrit, et suruda õhk esimesse anumasse. Suruge mahuti rõhuni ligikaudu 1,5 atm. Kasutage rõhu kontrollimiseks baromeetrit.
3
Evakueerige teine konteiner. Veenduge, et mahutite vaheline klapp jääb suletuks. Kasutage teisest mahutist gaasi eemaldamiseks vaakumpumpa. Kogu gaasi ei ole võimalik anumast eemaldada, kuid veenduge, et anum oleks umbes 0,1 atm. Alarõhu (vaakumi) määramiseks saab kasutada baromeetrit.
4
Võtke gaasi esialgsed temperatuurinäidud. Pärast esimese mahuti surve alla seadmist laske gaasil umbes 5 minutit segamatult seista. See peaks olema piisav aeg temperatuuri tasakaalustamiseks ja täpse näidu saamiseks. Mõõtke anumas oleva gaasi temperatuur ja registreerige see algtemperatuurina. Ideaalne on kasutada kaanega või sulgurkraani (gaasi voolu reguleeriv ventiil) anumat. Nii saate sisestada termomeetri korgikraani, et mõõta temperatuuri, laskmata gaasil välja pääseda.
5
Laske gaasil paisuda mõlemasse anumasse. Avage klapp. Gaas liigub kõrgsurvemahutist madalsurvemahutisse, kuni saavutab tasakaalu. Seda nimetatakse laienemiseks.
6
Tehke lõplik temperatuurinäit. Kui gaas on paisunud, mõõtke teine temperatuurinäit. Salvestage see näit oma lõpliku temperatuurina. Pange tähele, et see temperatuur peaks olema madalam kui teie algtemperatuur.
7
Mõelge ideaalse gaasi seadusele. Ideaalse gaasi seadus kirjeldab hüpoteetilise gaasi käitumist, milles molekulid ei interakteeru üksteisega, välja arvatud täiesti elastsed kokkupõrked. Elastsed kokkupõrked ei too kaasa energia netomuutust. Selle seaduse kohaselt tõuseb temperatuur, kui maht suureneb ja rõhku hoitakse konstantsena. Seega on selge, et tõelised gaasid ei käitu “ideaalselt”. Seda käitumist kirjeldav võrrand on PV=nR:P = rõhkV = maht = gaasimoolid R = ideaalne gaasikonstant T = temperatuur
8
Mõistke, et gaasimolekulid interakteeruvad üksteisega. Peamine erinevus ideaalsete ja reaalsete gaaside vahel on see, et reaalsetel gaasidel on molekulid, mis interakteeruvad mitteelastsel viisil. See tähendab, et molekulide energeetiline olek muutub olenevalt sellest, kuidas nad üksteisega suhtlevad. See tähendab, et soojus tõuseb väiksemas gaasimahus (molekulide suuremate kokkupõrgete tõttu) ja langeb, kui sama kogus gaasi hõivab suurema mahu.
9
Pidage meeles, et tõeliselt adiabaatilist süsteemi pole olemas. Oluline on mõista, et adiabaatilised tingimused on teoreetilised. Sellist asja nagu täiuslikult isoleeritud süsteem ei ole olemas ja välisuniversumiga toimub teatud soojusvahetus. See tähendab, et kui mõõtmised tehakse piisavalt kiiresti, võib see vahetus olla selle katse jaoks tühine.