Πώς θα μπορούσατε να μετρήσετε τη μάζα του αέρα;
1. Χρησιμοποιώντας μια μέθοδο μετατόπισης:
* Υλικά: Ένα δοχείο με γνωστό όγκο (όπως ένας βαθμολογημένος κύλινδρος), μια κλίμακα και το νερό.
* Διαδικασία:
1. Ζυγίστε το κενό δοχείο.
2. Γεμίστε εντελώς το δοχείο με νερό και ζυγίστε ξανά.
3 Αδειάστε το δοχείο και γεμίστε το με αέρα.
4. Ζυγίστε το δοχείο γεμάτο με αέρα.
5. Αφαιρέστε το βάρος του κενού δοχείου από το βάρος του δοχείου γεμάτο με αέρα.
6 Αφαιρέστε το βάρος του δοχείου γεμάτο αέρα από το βάρος του δοχείου γεμάτο με νερό. Αυτή η διαφορά στο βάρος αντιπροσωπεύει το βάρος του νερού που εκτοπίζεται από τον αέρα, το οποίο είναι ίσο με το βάρος του αέρα.
7. Δεδομένου ότι γνωρίζετε τον όγκο του δοχείου και την πυκνότητα του νερού, μπορείτε να υπολογίσετε τη μάζα του αέρα χρησιμοποιώντας τον τύπο:μάζα =πυκνότητα x όγκος.
2. Χρησιμοποιώντας θάλαμο κενού και μετρητή πίεσης:
* Υλικά: Ένα θάλαμο κενού, ένα μετρητή πίεσης, ένα βαρόμετρο και ένας γνωστός όγκος αέρα.
* Διαδικασία:
1. Μετρήστε την ατμοσφαιρική πίεση χρησιμοποιώντας ένα βαρόμετρο.
2. Σφραγίστε τον γνωστό όγκο αέρα μέσα στο θάλαμο κενού.
3. Χρησιμοποιήστε μια αντλία κενού για να εκκενώσετε τον αέρα από το θάλαμο, δημιουργώντας κενό.
4. Μετρήστε την πίεση μέσα στο θάλαμο χρησιμοποιώντας το μετρητή πίεσης.
5. Η διαφορά πίεσης μεταξύ της ατμοσφαιρικής πίεσης και της πίεσης μέσα στο θάλαμο είναι η πίεση του αέρα που ήταν μέσα στο θάλαμο.
6. Χρησιμοποιήστε τον ιδανικό νόμο για το αέριο (PV =NRT) για να υπολογίσετε τον αριθμό των γραμμομορίων του αέρα (N) από την πίεση (P), τον όγκο (V) και τη θερμοκρασία (t).
7. Πολλαπλασιάστε τον αριθμό των γραμμομορίων με τη μοριακή μάζα αέρα (περίπου 28,97 g/mol) για να πάρει τη μάζα του αέρα.
3. Χρήση μετρητή ροής μάζας:
* Υλικά: Ένα μετρητή μάζας.
* Διαδικασία:
1. Συνδέστε το μετρητή ροής μάζας στο ρεύμα αέρα.
2. Ο μετρητής ροής μάζας μετρά άμεσα τη μάζα του αέρα που ρέει μέσω του ανά μονάδα χρόνου.
4. Χρησιμοποιώντας μια ευαίσθητη κλίμακα και ένα μεγάλο όγκο αέρα:
* Υλικά: Μια ευαίσθητη κλίμακα και ένα πολύ μεγάλο δοχείο με γνωστό όγκο.
* Διαδικασία:
1. Ζυγίστε το κενό δοχείο.
2. Γεμίστε το δοχείο με αέρα και ζυγίστε ξανά.
3. Αφαιρέστε το βάρος του κενού δοχείου από το βάρος του δοχείου γεμάτο με αέρα. Αυτή η διαφορά αντιπροσωπεύει το βάρος του αέρα.
Σημειώσεις:
* Οι δύο πρώτες μέθοδοι είναι πιο κατάλληλες για τη μέτρηση της μάζας του αέρα σε ένα μικρό δοχείο.
* Η τρίτη μέθοδος είναι ιδανική για τη μέτρηση της μάζας του αέρα που ρέει σε αγωγό ή σύστημα.
* Η τέταρτη μέθοδος είναι πιο κατάλληλη για τη μέτρηση της μάζας του αέρα σε μεγάλο χώρο.
Η ακρίβεια αυτών των μεθόδων θα εξαρτηθεί από την ακρίβεια των χρησιμοποιούμενων μέσων και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία και η υγρασία μπορούν να επηρεάσουν την πυκνότητα του αέρα, η οποία θα επηρεάσει την υπολογιζόμενη μάζα.
