قانون شارل مع بالون

قياس تغيرات حجم الغاز مع درجة الحرارة

Gas Laws Beginner (Middle School) 30 دقيقة ~$5,00

الهدف

إظهار قانون شارل بقياس محيط بالون مملوء بالهواء عند درجات حرارة مختلفة.

الخلفية

Charles's law states that at constant pressure, the volume of a gas is directly proportional to its absolute temperature (Kelvin). By heating and cooling a balloon and measuring its size, the linear relationship between V and T can be confirmed.

تحذيرات السلامة

  • Handle hot water carefully
  • Do not use boiling water directly on the balloon

معدات الوقاية الشخصية المطلوبة

goggles

المواد

  • Latex balloons (3)
    Same size
  • String (1 m)
    For measuring circumference
  • Ice (1 kg)
  • Hot water (2 L)
    Various temperatures

المعدات

Large containers (3) Thermometer Ruler or tape measure Timer

الإجراء

1

Inflate a balloon to a moderate size and tie it off. Measure its circumference at room temperature with string.

3 دقيقة
2

Prepare three water baths: ice water (~5°C), room temperature (~22°C), and hot water (~60°C).

5 دقيقة Handle hot water carefully
3

Submerge the balloon in ice water for 5 minutes. Remove and quickly measure circumference. Record temperature.

7 دقيقة
4

Return the balloon to room temperature water for 5 minutes. Measure circumference.

7 دقيقة
5

Submerge in hot water for 5 minutes. Measure circumference. Record temperature.

7 دقيقة
6

Convert temperatures to Kelvin. Plot V (proportional to circumference³) vs T(K). Extrapolate to find absolute zero.

5 دقيقة

النتائج المتوقعة

The balloon should be visibly smaller in ice water and larger in hot water. Plotting estimated volume vs absolute temperature should give a straight line. Extrapolating to zero volume should approximate -273°C (absolute zero).

التنظيف

Drain water baths. Pop and dispose of balloons. Clean up any spills.

التفاصيل

الفئة
Gas Laws
الصعوبة
Beginner (Middle School)
المدة
30 دقيقة
التكلفة التقديرية
$5,00
الخطوات
6
المواد
4

مزيد من التجارب

اختبار CO₂ وماء الجير 20 min التحقق من قانون بويل 40 min الحجم المولي للغاز عند الظروف القياسية 35 min الغواص الديكارتي 15 min جمع غاز الهيدروجين 35 min ضغط البخار ونقطة الغليان 45 min قياس حجم غاز مع المغنيسيوم 40 min مقارنة معدل الانتشار (قانون غراهام) 30 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of قانون شارل مع بالون?
إظهار قانون شارل بقياس محيط بالون مملوء بالهواء عند درجات حرارة مختلفة.
How difficult is قانون شارل مع بالون?
This experiment is rated as Beginner (Middle School). It takes approximately 30 minutes to complete.
What safety precautions are needed for قانون شارل مع بالون?
Key safety precautions include: Handle hot water carefully; Do not use boiling water directly on the balloon.
What materials are needed for قانون شارل مع بالون?
The main materials required are: Latex balloons, String, Ice, Hot water.
What results should I expect from قانون شارل مع بالون?
The balloon should be visibly smaller in ice water and larger in hot water. Plotting estimated volume vs absolute temperature should give a straight line. Extrapolating to zero volume should approximate -273°C (absolute zero).