Nicht alle Schulen sind in der glücklichen Lage eine umfangreiche Physiksammlung zu besitzen.Meist können nicht alle Versuche vorgeführt werden, die zur Herleitung des allgemeinen Gasgesetzes notwendig wären. In den meisten Fällen kann das Boyle-Mariottesche Gesetz
problemlos experimentell hergeleitet werden, da die Versuchsanordnung zur Verfügung steht. Das Gay-Lussac´sche Gesetz macht schon etwas Mühe, da die Volumenänderung mit der Temperatur nur schwer ganz exakt und vorallem mit vertretbaren Zeitaufwand zu messen ist.
Ein Vorschlag wäre, wenn Sie 45 Minuten Schülerübung darauf verwenden wollen, dies mit einfachen "Luftthermometern" durchführen zu lassen. Diese können Sie aus ca 25cm langen Glaskapillarröhrchen,die Sie bei den Chemikern "ausleihen", etwas Quecksilber und einem dünnen Plastikfaden selbst herstellen können. Schmelzen Sie ein Ende der Kapillare zu und schließen Sie die Luft im Röhrchen mit einem Quecksilbertropfen ein. Sollte der Quecksilbertropfen beim Einfüllen oder nach längerer Lagerung in mehrere Tropfen zerfallen, können Sie mit Hilfe des Plastikfadens und etwas (viel) Geduld den Tropfen aus dem Rohr laufen lassen und das Rohr anschließend neu füllen.
Bei der Schülerübung brauchen Sie einen genügend langen Meßzylinder, um die Kapillare darin einzutauchen, ein Thermometer, kaltes und heißes Wasser und viel Mut und Umsicht um die Schüler mit heißem Wasser hantieren zu lassen.
Die Schüler messen das Volumen - da der Querschnitt des Röhrchens konstant ist reicht die Messung der Länge - der eingeschlossenen Luftsäule und die Temperatur. Jede Gruppe sollte etwa 4 bis 5 Messwerte zustande bringen und anschließend in ein Temperatur-Volumen-Diagramm eintragen. Als Zugabe können Sie daraus zum Beispiel auch den absoluten Temperatur-Nullpunkt bestimmen lassen oder den Versuch bereits bei der Einführung der Kelvinskala machen lassen.
Sollten Sie weniger Mut und Vertrauen in die experimentellen Fähigkeiten und die Umsicht ihrer Schülern haben, führen Sie den Versuch einfach selbst an einem ruhigen Nachmittag durch und präsentieren den Schülern ihre Ergebnisse zusammen mit einer einmaligen Demostration der Methode. Dies spart i.a. wenigstens 45 Minuten Unterrichtszeit und eine Menge Nerven.
Am Ende haben wir nun auch das Gay-Lussac´sche Gesetz zur Verfügung
Bleibt als letztes noch das Ammonsche Gesetz
nachzuweisen. Damit sind wir zumindest an unserer Schule mit unseren experimentellen Möglichkeiten am Ende. Es bleibt nur der Weg über das berühmt berüchtigte Gedankenexperiment. Um Unterrichtszeit zu sparen und die Schüler auf die Möglichkeiten moderner Kommunikation hinzuweisen, habe ich dies heuer mit dem folgenden Arbeitsblatt begleitet durch eine Powerpointanwendung und einigen aus dem Internet bezogenen Applikationen, die nur bei viel Zeit zur Veranschaulichung sinnvoll sind, versucht. Die Powerpointanwendung können Sie durch Anklicken downloaden.