Wie lässt sich Charles Gesetz darstellen?

Charles 'Gesetz untersucht die Beziehung zwischen dem Volumen eines Gases und seiner Temperatur. Sie würden also ein Experiment durchführen, bei dem Sie das Volumen eines Gases bei verschiedenen Temperaturen messen. Angenommen, Sie erhalten die folgenden Daten.

T / ° C, V / ml
0 ,,,,, 107.9
5 ,,,,, 109.7
10 ,,, 111.7
15 ,,, 113.6
20 ,, 115.5
25 ,, 117.5
30 ,, 119.4
35 ,,, 121.3
40 ,, 123.2

Sie würden dann ein Diagramm mit der Temperatur als unabhängige Variable (entlang der horizontalen oder x-Achse) und dem Volumen als abhängige Variable (entlang der vertikalen oder y-Achse) zeichnen. Sie könnten dies von Hand tun, aber es ist bequemer, einen Computer oder einen Taschenrechner zu verwenden, um die Arbeit für Sie zu erledigen.

Sie sollten ein Diagramm erhalten, das ungefähr so ​​aussieht wie das folgende.

Wenn Sie die Daten manuell zeichnen, verlängern Sie die Linie nach hinten, bis sie die horizontale Achse bei etwa -270 ° C schneidet. Dies gibt Ihnen die Temperatur an, bei der das Gas theoretisch kein Volumen hat (dh absoluter Nullpunkt).

Wenn Sie einen Computer oder einen Taschenrechner verwenden, können Sie ihn anweisen, die Gleichung für die Linie zu berechnen, die für alle Punkte am besten geeignet ist (die Regressionslinie). Mein Rechner sagt mir, dass die Gleichung ist

V = 0.3843T + 107.85

Wir wollen den Wert von T finden, der V = 0 ergibt.
0 = 0.3843T + 107.85
0.3843T = -107.85
T = -107.85 / 0.3843 = -280.6
Somit ist der experimentelle Wert von Absoluter Nullpunkt ist -280.6 ° C

Es ist keine Überraschung, dass sich die Werte so stark unterscheiden. Wir haben das Volumen über einen 40 ° C-Bereich gemessen und extrapolieren es um das Siebenfache zurück. Wir sollten damit rechnen, dass sich kleine Unsicherheiten multiplizieren, wenn wir so weit extrapolieren