by 
Αέριο κλείνεται σε δοχείο με μεταλλικά τοιχώματα, σε θερμοκρασία Τ1 = 300Κ και πίεση p1 = 1atm. To έμβολο Ε, μάζας m, εμποδίζεται να κινηθεί, αφού συνδέεται μέσω αβαρούς ράβδου Ρ με αισθητήρα δύναμης Α, ο οποίος είναι ακλόνητα πακτωμένος στον ορθοστάτη Ο. Με τη βοήθεια του αισθητήρα, παίρνουμε το διάγραμμα της μεταβολής της αλγεβρικής τιμής της δύναμης, που δέχεται το έμβολο από τη ράβδο, σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία του αερίου. Η θερμοκρασία του αερίου καταγράφεται με το θερμόμετρο Θ. Δίνονται: η μάζα του εμβόλου m = 5kg, το εμβαδόν του εμβόλου A = 10cm2, g = 10m/s2. Η μεταβίβαση δυνάμεων από το έμβολο στον αισθητήρα δεν απαιτεί μετακίνηση του εμβόλου.
α) Ποιες δυνάμεις ασκούνται στο έμβολο; Εξηγείστε την ένδειξη του αισθητήρα σε θερμοκρασία Τ1.
Σημειώστε τις δυνάμεις στο έμβολο για μια θερμοκρασία Τ > 300Κ.
β) Ποια φορά πήραμε ως θετική για τη χάραξη της γραφικής παράστασης F → T; Δικαιολογείστε.
γ) Δώστε μια εξήγηση για τη μορφή της γραφικής παράστασης.
δ) Υπολογίστε την πίεση του αερίου σε θερμοκρασία Τ1.
ε) Υπολογίστε τη σταθερά C = pαερ / Τ, που λέει ο νόμος του Charles.
στ) Βρείτε την πίεση του αερίου αν η θερμοκρασία γίνει θ2 = -30C.
ζ) Να κάνετε τη γραφική παράσταση p – T μεταξύ των θερμοκρασιών θ1 και θ2.
Με αυξημένο ποσοστό “Μηχανικής” για να την δουν “εντός ύλης”.
Η ευθεία της γραφικής παράστασης πρέπει να είναι διακεκομμένη στο πάνω μέρος, διότι ο νόμος Charles σε χαμηλές θερμοκρασίες …