Termodinàmica
Espai de pràctica de gas ideal
Canvia n, V i T i mira com P segueix PV = nRT.
Espai de pràctica de gas ideal — simulació interactiva de Termodinàmica. Canvia n, V i T i mira com P segueix PV = nRT. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Llei dels gasos ideals
Canvia n, V i T i mira com P segueix PV = nRT.
La llei del gas ideal combina les lleis de Boyle, de Charles i d'Avogadro en una sola equació d'estat. Aquest espai de pràctica manté la temperatura explícita perquè vegis pujar la pressió quan el volum s'encongeix o els mols augmenten. Les col·lisions moleculars contra la paret del pistó produeixen la lectura macroscòpica de pressió.
- PV = nRT
- KE_avg ∝ T
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Una quantitat fixa de gas és segellada en un recipient rígid. Si l'escalfes, què passa amb la pressió?
Prediccions a valorar
- La pressió disminueix quan la temperatura puja.
- La pressió augmenta proporcionalment amb la temperatura.
- La pressió no depèn de la temperatura.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Temperatura T (K)
El que tu mesures:
- Energia interna U (J)
- Pressió P (kPa)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «La llei del gas ideal» i prem Restableix. 1 mol d'argó omple un volum fix de 0.0249 m³.
- Activa la lectura de pressió a la cambra.
- Defineix la temperatura del gas per a cada prova i enregistra la pressió.
Equació governant
Llei dels gasos ideals — P = n·R·T / V
Per a n mols de gas ideal, pressió, volum i temperatura queden lligats per P·V = n·R·T. Amb n i V fixos, la pressió puja en proporció directa a la temperatura absoluta.
Energia interna d'un gas ideal — U = f/2·n·R·T
L'energia interna d'un gas ideal depèn només de la seva temperatura (i dels graus de llibertat f), no de la pressió ni del volum per separat: U = (f/2)nRT.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula P = nRT/V amb n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què, en volum i quantitat de gas fixos, la pressió i la temperatura absoluta són directament proporcionals.
On apareix això més enllà del laboratori
- La llei del gas ideal exigeix la temperatura en kelvin, no en Celsius. Explica per què fer servir Celsius (que admet valors negatius i zero) trencaria la proporcionalitat directa que has trobat.
- La teva columna d'energia interna també creix amb la temperatura, en volum fix. Explica, amb U = (f/2)nRT, per què escalfar una quantitat fixa de gas en volum constant n'augmenta alhora la pressió i l'energia interna.
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.3 Gas laws
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- Amunt o avall?
- Puja la temperatura
- Captura la pressió
- Obre les dades
- Explica la teva evidència
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →