Закон Бойля-Мариотта

[Mariotte]

Забавно, но отношение даже к такому простому, как казалось бы на первый взгляд, закону, как закон Бойля-Мариотта, у людей совершенно неоднозначное.
Например, я для себя лично экспериментально убедился в том, что этот закон - самое настоящее фуфло, а не закон.
А мнение тех, кто верит в этот закон, тоже диаметрально противоположные.
Например, студент мат-меха СПбГУ Александр Кноп считает:
Ну вообще-то вам был сказан факт: Да, все знают, что закон Бойля-Мариотта не работает. Да, все знают, что при хороших условиях он при этом дает похожие на реальность результаты, а значит в хороших условиях его можно использовать.
А вот мнение некоего Антона Власкина:
Повторюсь, закон Бойля-Мариотта работает. Это не какая-то левая шляпа. В этих условиях он работает вполне достойно.
При этих условиях - имеется в виду при комнатной температуре и давлении до 10 бар (9,8 атмосфер)

Вот как выглядят фактическая изотерма и теоретическая, построенная по "закону Бойля-Мариотта":



Итак. Я использовал для проведения эксперимента следующее оборудование:
1. Качественный пневмоцилиндр DSW-40-50P, изготовленный фирмой Festo,
2. Винтовое устройство собственной конструкции для вдавливания поршня в цилиндр. Винт имеет резьбу М10х1, то есть за один оборот поршень вдавливается на 1 мм,
Для снятия отсчетов давления использовались
1. Манометр ДМ15-100-1-G фирмы Meter, класс точности 1,5.
2. Танзопреобразователь давления D2,5 от фирмы ОРЛЭКС
Для отслеживания температуры
1. Мультиметр UT-30C
2. Собственноручно изготовленный на базе датчиков 700-102AAB-B00 фирмы Honeywell измерительный мостик.

На этом фото показан рабочий момент проведения эксперимента:



рассказ про ход эксперимента и кое-какие результаты и дополнительные документы я выложил на файлообменник:
http://www.getzilla.net/files/658286/bo ... a.rar.html
и
http://narod.ru/disk/9682845001/%D0%91% ... 0.rar.html

Rar'овский архив размером около 10,5 Мбайт содержит 8 файлов. Один файл - это собственно статья, еще два - таблицы и графики в формате *.xls, остальные 5 - имеющие некоторое отношение к статье документы в форматах *.doc и *.pdf.

Большинство людей убеждено, что я где-то и в чём-то ошибся, так как многие сами, своими руками выполняли лабораторные работы по закону Бойля-Мариотта в школах и в вузах. Я посмотрел большинство методичек про эти лабораторные. Дело в том, что все лабораторные проводились и проводятся лишь для маленьких пределов изменения давления - максимум от 0,9 до 1,2 атм. А при этих пределах формула pV=const "работает вполне адекватно. Как, впрочем, и большое количество других формул - вплоть до линейной зависимости.

Вот что делают в школе - пример:
"...4. Поднять трубку с открытым концом так, чтобы разность уровней в трубках была 30 см. При этом давление воздуха в запаянной трубке увеличится на 3000 Па.
...
5. Не отпуская трубку с открытым концом, измерить объем воздуха в закрытой трубке (с точностью до 1 мм). Это будет V2.
6. Повторить опыты, Чтобы разность уровней в трубках составляла 60 см (P3 = P1+ 6000 Па) и чтобы уровень в открытой трубке был ниже на 30 см (P4 = P1 - 3000 Па)."

То есть давление меняют в пределах 0,03 атм. Идёт выискивание блох возле "относительного нуля" - 1 атм. Да я с ходу нарисую два десятка функций - хоть степенных, хоть линейных, которые в этих пределах будут выглядеть значительно круче закона Бойля-Мариотта... хоть старого, а тем более нового, с RT в правой части уравнения.

А вот когда давление превышает 2 или даже 3 атмосферы, закон Бойля-Мариотта явно косячит.
И что, всех физиков устраивает такое положение дел?
А на самом деле подобная ситуация напоминает спор двух учОных , каждый из которых изучает синусоиду по отдельному её фрагменту. Один говорит, что тут налицо линейная зависимость, а другой видит самую обычную параболу.

Так не пора ли выкинуть закон Бойля-Мариотта на свалку ?

[Утундрий]

Mariotte
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1% ... 1%81%D0%B0

[Joker_vD]

Mariotte в сообщении #433773 писал(а):

Так не пора ли выкинуть закон Бойля-Мариотта на свалку ?

А зачем? На давлениях до 3-4 атм он работает вполне прилично, а там где он не работает, используют другие законы, построенные на моделях, отличных от модели идеального газа, например, уравнение Ван-дер-Ваальса (или как там его). Однако уточнение модели газа дает эти другие законы лишь в виде поправочных членов к закону Бойля-Мариотта... так что ваше предложение звучит как "Все равно в природе не бывает однородных ДУ, давайте их выбросим на свалку". Аналогия ясна?

[Munin]

Утундрий
Ван дер Ваальс тут ни при чём, он даёт повышение, а не понижение давления. Думаю, всё банальней, он от утечек не избавился. Эксперименты ставить - некривые руки нужны.

[Утундрий]

Munin в сообщении #433803 писал(а):

Ван дер Ваальс тут ни при чём, он даёт повышение, а не понижение давления.

Честно говоря, не обратил внимания. Первой гипотезой было, что некто (ТС) не перешагнув школьного уровня, провел пару экспериментов в условиях удаленных от "нормальных" (благо, ТП позволяет сотворить сие практически на дому), получил нестыковку и впал в батхёрт.

Ну, подумал о человеке лучше, чем он того заслуживает - преступление что ли?..

[Mariotte]

Да, совсем забыл написать, что мне как-то доводилось читать про Ван-дер-Ваальса

[myhand]

Munin в сообщении #433803 писал(а):

Думаю, всё банальней, он от утечек не избавился.

Почти на 100% уверен.

Кстати, есть несложный тест на проверку "кривых ручек" экспериментатора (а точнее, наличия головы на плечах). Зададим вопрос - как он будет тестировать наличие утечек. Желательно более одного способа.

Mariotte в сообщении #433809 писал(а):

Да, совсем забыл написать, что мне как-то доводилось читать про Ван-дер-Ваальса

Возьмите с полки пирожок.

[Mariotte]

Joker_vD в сообщении #433801 писал(а):

А зачем? На давлениях до 3-4 атм он работает вполне прилично, а там где он не работает, используют другие законы, построенные на моделях, отличных от модели идеального газа, например, уравнение Ван-дер-Ваальса (или как там его). Однако уточнение модели газа дает эти другие законы лишь в виде поправочных членов к закону Бойля-Мариотта... так что ваше предложение звучит как "Все равно в природе не бывает однородных ДУ, давайте их выбросим на свалку". Аналогия ясна?

Не совсем так. Относительно неплохо закон Б-М работает на давлениях до 1,5, ну, может быть, до 2 атм.
Дело не в этом. На этом законе практически построена целая наука - статфизика.

http://festival.1september.ru/articles/522745/
Цитирую:
"Эпиграф к уроку: «Искусство экспериментатора состоит в том, чтобы уметь задавать природе вопросы и понимать ее ответы».
Майкл Фарадей
Физика – экспериментальная наука. Научная гипотеза → проверка опытами →(подтверждается) теория → практика.
Однако задолго до создания молекулярно-кинетической теории идеального газа свойства газов изучались экспериментально."

Теперь основной закон статфизики так же экспериментально отвергается. Какой из этого следует вывод?

[Утундрий]

Mariotte в сообщении #433812 писал(а):

На этом законе практически построена целая наука - статфизика.

Чтобы утверждать подобное, нужно разбираться в целой науке - статфизике. Чего не наблюдается.

[Mariotte]

Munin в сообщении #433803 писал(а):

Утундрий
Ван дер Ваальс тут ни при чём, он даёт повышение, а не понижение давления. Думаю, всё банальней, он от утечек не избавился. Эксперименты ставить - некривые руки нужны.

Ну, думать иногда полезно.

[myhand]

Mariotte в сообщении #433812 писал(а):

Относительно неплохо закон Б-М работает на давлениях до 1,5, ну, может быть, до 2 атм.

Откуда такая информация? Если из Ваших "экспериментов" - то выше вполне обоснованно указали, что там вероятнее всего имеет место быть систематическая ошибка.

Mariotte в сообщении #433812 писал(а):

Теперь основной закон статфизики так же экспериментально отвергается. Какой из этого следует вывод?

Что Вы неспособны нормально воспринимать критику и дальнейшая дискуссия с Вами в таком тоне - бессмысленна.

Mariotte в сообщении #433817 писал(а):

Ну, думать иногда полезно.

Что и требовалось доказать.

Пургаторий?

[Mariotte]

Утундрий в сообщении #433814 писал(а):

Чтобы утверждать подобное, нужно разбираться в целой науке - статфизике. Чего не наблюдается.

Ну, слава богу, хоть в этом-то у нас есть хоть один специалист.

[Munin]

Mariotte в сообщении #433809 писал(а):

Да, совсем забыл написать, что мне как-то доводилось читать про Ван-дер-Ваальса

Это, конечно, хорошо.

myhand в сообщении #433810 писал(а):

Кстати, есть несложный тест на проверку "кривых ручек" экспериментатора (а точнее, наличия головы на плечах). Зададим вопрос - как он будет тестировать наличие утечек. Желательно более одного способа.

Некривые руки по определению растут из головы...
Я пока придумал только один способ. Ну, второй совсем плохой. Поэтому и не суюсь в экспериментаторы.

[Mariotte]

myhand в сообщении #433810 писал(а):

Munin в сообщении #433803 писал(а):

Думаю, всё банальней, он от утечек не избавился.

Почти на 100% уверен.

Кстати, есть несложный тест на проверку "кривых ручек" экспериментатора (а точнее, наличия головы на плечах). Зададим вопрос - как он будет тестировать наличие утечек. Желательно более одного способа.

Mariotte в сообщении #433809 писал(а):

Да, совсем забыл написать, что мне как-то доводилось читать про Ван-дер-Ваальса

Возьмите с полки пирожок.

Хамите?

Насчет утечек и "кривых рук" всё очень просто - сейчас организовываю независимый эксперимент на другой площадке, другими людьми и другим оборудованием.

Надеюсь, это будет физфак СПбГУ.

[Munin]

Mariotte в сообщении #433812 писал(а):

Теперь основной закон статфизики так же экспериментально отвергается. Какой из этого следует вывод?

Очень простой. Эксперименты - это тоже целая наука. И нельзя поставить эксперимент и что-то экспериментально отвергнуть, не овладев ею.

Mariotte в сообщении #433817 писал(а):

Ну, думать иногда полезно.

Вот это замечание я полностью поддерживаю.

-- 11.04.2011 23:51:10 --

Mariotte в сообщении #433830 писал(а):

Надеюсь, это будет физфак СПбГУ.

Надеюсь, что нет. А то ещё один вуз опозорится.

Впрочем, заглянуть на физфак полезно, там могут научить эксперименты ставить.