Versuch 36

Wir messen Adiabatenexponenten mit dem Aufbau nach Rüchardt/Flammersfeld.

Motivationsvideo

(Die in den Videos behandelten Experimente entsprechen nicht unbedingt den Aufgaben in der Versuchsanleitung.)

Im Video wird die Resonanz anders erzeugt als in unserem Experiment.

Das Video ist nicht von uns, sondern vom Youtube-Kanal "Caltech's Feynman Lecture Hall":

🔗 https://www.youtube.com/channel/UCg20gwQ_rYWKtK1m5zkBG7A/

Versuchsaufbau

Membranpumpe, Glaskolben mit Schwingkörper, Spule und Zählgerät, Bügelmessschraube.

Für die Messungen mit He, Ne, Ar oder CO₂ wird eine Gasflasche mit Druckminderer verwendet.

Glaskolben

Glaskolben mit Gaseinlass über ein Nadelventil (rechts) und verschließbarem Gasauslass (links). Der Schwingkörper befindet sich in dem senkrechten Präzisionsrohr (oben).

Der Gaseinlass kann über ein Nadelventil fein geregelt werden.

⚠ Das Nadelventil geht kaputt, wenn man es mit Gewalt zudreht!

Pumpe, Druckminderer, Nadelventil und Schläuche verwenden die weitverbreiteten Swagelok-Dichtungen. Damit lassen sich Systeme bis zu 200 bar dauerhaft abdichten. In unserem Experiment sollte die Verbindung Schlauch/Nadelventil nur handfest verschraubt werden.

Der Schwingkörper besteht aus Aluminium. Sein Durchmesser wird mit der Bügelmessschraube bestimmt.

Membranpumpe

Für die Messungen mit Luft verwenden wir eine einfache Membranpumpe, die maximal 500 l/h fördern kann.

Gasflaschen

Für die Messungen mit He, Ne, Ar oder CO₂ verwenden wir zylindrische Gasflaschen mit 20 Liter Volumen und 200 bar Nenndruck. Das Ventil wird beim Transport und bei der Lagerung durch eine Schutzkappe abgedeckt (links), für das Experiment verwenden wir einen Druckminderer (rechts).

⚠ Aus Sicherheitsgründen darf die Gasflasche nie ohne Druckminderer verwendet werden.

Druckminderer mit Gaseinlass, Primärdruckmanometer, Sekundärdruckmanometer, Überdruckventil, Auslassventil. Der Sekundärdruck wird mit dem Drehknopf in der Mitte eingestellt.

Spule und Zählgerät

Die Schwingungen werden automatisch detektiert mit einer Spule, in der ein Induktionsstrom fließt, wenn der Schwingkörper in die Spule eintaucht. Die Spule wird an einer geeigneten Stelle positioniert und mit der Schraube festgeklemmt.

Die Zeit wird mit einem Zählgerät (M 1382) gemessen. Die Bedienung mit START/STOP und RESET ist selbsterklärend.

Präzisionswaage

Die Masse des Schwingkörpers wird mit einer digitalen Präzisionswaage Kern KB 600-2 gemessen (Auflösung 0.01 g, Wägebereich 650 g).

Es gibt nur eine Waage, sie steht in Raum EG-11.

📄 Kern Präzisionswaagen Betriebsanleitung.pdf

Barometer

Der Luftdruck wird mit einem Quecksilber-Barometer gemessen. Dabei führt der Luftdruck zur Ausbildung einer Quecksilbersäule in einem einseitig offenen U-Rohr. Die Höhe der Quecksilbersäule entspricht direkt dem Druck in mmHg = Torr.

Wenn die Skala richtig positioniert ist, kann der Druck in mbar abgelesen werden, dabei ist 1 atm = 1013 mbar = 760 mmHg. Die Ablesehilfe ist auf dem Foto nicht korrekt gesetzt, der abgelesene Druck ist etwa 988 mbar.

Es gibt nur ein Barometer, es hängt in Raum DG-8 (links hinter der Tür).