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Guten Tag, mein Name ist Tom Loschiavo, Leiter für Didactic in Chemie, bei PASCO Scientific,
ich möchte heute Ihnen heute das Gerät zur Bestimmung des absoluten Nullpunktes vorstellen.
Es eignet sich hervorragend zur experimentellen Ermittlung des absoluten Nullpunktes.
Es erlaubt die Messung von Druck und Temperatur in einer Kugel konstanten Volumens.
Sie können die Beziehung zwischen diesen beiden Größen untersuchen, die Basis für die Kelvin-Skala.
Ich schließe das Gerät an den Chemie-Sensor und diesen anschließend an meinen SPARKlink an.
Ich erstelle eine Seite, um die Beziehung zwischen Druck und Temperatur darzustellen.
Ich Tippe auf "Erstellen", um Teperatur und Druck grafisch darzustellen.
Ich möchte diese beiden Größen grafisch darstellen, und sie auch als Werte einzeln darstellen:
Temperatur und Druck als Digitalanzeige.
So, nun kann ich mit der Aufzeichnung der Daten beginnen.
Ich möchte die Daten manuell einzeln erfassen,
denn ich möchte sicher sein, dass die Werte vor jeder Messung stabil sind.
So, ich wähle im Menüpunkt "Abtastmodus" "Manuell"
OK, Ich bin bereit, die Messung zu starten.
Ich werde drei Messungen vornehmen: bei Raumtemperatur, und in heißem und kaltem Wasser.
Ich drücke auf Start und achte darauf
dass bei Raumtemperatur die Werte von Temperatur und Druck stabil sind.
ich schau auf den Messpunkt in der Grafik
und pass auf, dass er nicht allzusehr schwankt.
Es sieht gut aus, die Messwerte sind stabil.
Ich drücke auf die Bestätigungstaste und speichere die Messung.
Nun werde ich die Messung in kaltem Wasser wiederholen.
Ich achte darauf, dass die Kugel vollständig eingetaucht ist.
Wir sehen, dass Temperatur und Druck sinken.
So können wir über das Verhältniss der Messungen zueinander sprechen.
Ich passe die grafische Darstelung an die Bildschirmgröße an (Autoscale-Funktion)
Mein erster Wert ist hier oben, mein zweiter Wert hier unten.
Wir spulen im Video ein bischen nach vorne, bis die Messwerte fast stabil sind.
Gut, es scheint stabil.
Ich warte zur Sicherheit noch einige Sekunden und speichere dann die Messung.
So, nun hab ich zwei Messwerte.
Nun tauch ich die Sonde in das warme Wasser.
Wieder darauf achten, dass die Kugel vollständig eingetaucht ist.
Wir sehen, dass sich der Punkt sehr schnell auf der Kurve steigt.
In der Kugel hat sich nun ein stabiles Gleichgewicht zwischen Temperatur und Druck eingestellt.
Wieder warten wir, bis sich das Gleichgewicht stabilisiert hat.
.. wir spulen im Film wieder etwas nach vorne.
Ok, die Werte sind stabil, ich speichere wieder diesen Wert.
Nun hab alle Daten, die ich für den Versuch benötige.
Ich stoppe nun die Datenerfassung.
Die Linien zeigen die Beziehung zwischen Druck und Temperatur im Grafen.
Wir können jedoch noch mehr tun. Wir können das mithilfe der Funktion "Lineare Anpassung" durchführen:
Ich erzeuge eine Gerade.
Wir haben nun eine schöne Gerade durch die Messwerte gelegt.
Der Wert für b liegt bei -257
An dieser Stelle können wir mit den Schülern darüber sprechen, was die Bedeutung von diesem Wert "b" ist.
und was er für die Temperatur bedeutet.
Um eine Vorstellung darüber zu bekommen, verkleinere ich die grafische Darstellung,
um den Schnittpunkt der Geraden mit den Achsen zu zeigen.
Hierzu verschiebe ich die Achsen etwas.
Nun sehen wir den Schnittpunkt mit der Y-Achse.
Wir können jetzt über die Zusammenhänge sprechen zwischen der Kelvin-Skala und der Fragestellung
dass der Druck nicht kleiner Null ist.
In der vorliegenden Messung ergeben sich -257. Wir wissen der tatsächliche Wert liegt bei -273.
Aber für die Messreihe, in 5 Minuten durchgeführt,
haben wir eine recht genaue Ermittlung für die Beziehung zwischen Temperatur und Druck erreicht.
Wir haben die Theorie, die sich hinter dem absoluten Nullpunkt steht, nachvollzogen.
optional können wir die Beschriftung der Grafen anpassen,
um die Temperatur in Kelvin darzustellen.
Wir äffnen unseren Grafen und ändern die Y-Achse von °C nach Kelvin.
Wir nehmen erneut eine lineare Anpassung vor.
Nun, wir sind nicht genau im Nullpunkt, aber doch sehr nah dran.
Es zeigt, dass auf der Kelvin-Skala
Null der kleinste Wert ist, der erreicht werden kann.
Dieses Lehrmittel zur Bestimmung des absluten Nullpunktes ist ein ideales Gerät
zur Untersuchung der Beziehung zwischen Druck und Temperatur,
und dem Modell, das hinter der Kelvin-Skala steht.
Der begriff des absoluten Nullpunktes is etwas, bei dem Schüler häufig Verständnisprobleme haben.
Dies warTom Loschiavo, Leiter für Didactic in Chemie, bei PASCO Scientific,
Bei Fragen, Anregungen oder Kommentaren erreichen Sie mich unter chemistry@pasco.com. Vielen Dank.