Закон за идеалния газ: налягане, обем и температура

1 · Предскажи

Фиксирано количество газ е запечатано в твърд съд. Ако го загрееш, какво става с налягането му?

2 · Постановка

  1. Отвори настройката пясъчник идеален газ и натисни Нулирай. 1 mol аргон запълва фиксиран обем 0.0249 m³.
  2. Включи показанието за налягане на камерата.
  3. Задай температурата на газа за всеки опит и запиши налягането.

3 · Събери данни

Температура T (K)Вътрешна енергия U (J)Налягане P (kPa)
300.00
450.00
600.00

Чертай налягането P (ос y) спрямо температурата T (ос x) за трите си опита. Права ли е линията през началото?

4 · Анализирай

  1. За един опит изчисли P = nRT/V с n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Сравни с таблицата.
  2. Обясни защо, при фиксиран обем и количество газ, налягането и абсолютната температура са право пропорционални.

5 · Надгради

  1. Законът за идеалния газ изисква температура в келвини, не в Целзий. Обясни защо ползването на Целзий (който позволява отрицателни и нулеви стойности) би счупило правата пропорционалност, която намери.
  2. Колоната ти вътрешна енергия също расте с температурата, при фиксиран обем. Обясни, с U = (f/2)nRT, защо загряването на фиксирано количество газ при постоянен обем увеличава и налягането, и вътрешната му енергия заедно.

Физиката зад този експеримент

Закон за идеалния газ

За n мола идеален газ налягането, обемът и температурата са заковани заедно от P·V = n·R·T. При фиксирано n и V налягането расте в права пропорция с абсолютната температура.

Вътрешна енергия на идеален газ

Вътрешната енергия на идеален газ зависи само от температурата му (и степените на свобода f), не от налягането или обема поотделно: U = (f/2)nRT.

← Назад към експеримента

Термодинамика

138 безплатни работни листа по физика за печат