La llei del gas ideal: pressió, volum i temperatura

1 · Prediu

Una quantitat fixa de gas és segellada en un recipient rígid. Si l'escalfes, què passa amb la pressió?

2 · Configura

  1. Obre el predefinit «La llei del gas ideal» i prem Restableix. 1 mol d'argó omple un volum fix de 0.0249 m³.
  2. Activa la lectura de pressió a la cambra.
  3. Defineix la temperatura del gas per a cada prova i enregistra la pressió.

3 · Recull dades

Temperatura T (K)Energia interna U (J)Pressió P (kPa)
300.00
450.00
600.00

Representa la pressió P (eix y) contra la temperatura T (eix x) per a les tres proves. La línia és recta i passa per l'origen?

4 · Analitza

  1. 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.
  2. Explica per què, en volum i quantitat de gas fixos, la pressió i la temperatura absoluta són directament proporcionals.

5 · Amplia

  1. 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.
  2. 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.

La física al darrere d'aquest experiment

Llei dels gasos ideals

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

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.

← Torna a l'experiment

Termodinàmica

138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles