Ο νόμος ιδανικού αερίου: Πίεση, όγκος και θερμοκρασία

1 · Πρόβλεψε

Σταθερή ποσότητα αερίου είναι σφραγισμένη σε άκαμπτο δοχείο. Αν τη θερμάνεις, τι θα γίνει με την πίεσή της;

• Η πίεση μειώνεται καθώς η θερμοκρασία ανεβαίνει.
• Η πίεση μεγαλώνει αναλογικά με τη θερμοκρασία.
• Η πίεση δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία.

2 · Διάταξη

1. Άνοιξε την προεπιλογή ideal-gas-sandbox και πάτησε Επαναφορά. 1 mol αργού γεμίζει σταθερό όγκο 0.0249 m³.
2. Ενεργοποίησε την ένδειξη πίεσης στον θάλαμο.
3. Ρύθμισε τη θερμοκρασία αερίου για κάθε δοκιμή και κατέγραψε την πίεση.

3 · Συλλογή Δεδομένων

Χαράξε την πίεση P (άξονας y) έναντι της θερμοκρασίας T (άξονας x) για τις τρεις δοκιμές σου. Είναι η γραμμή ευθεία και περνά από την αρχή των αξόνων;

4 · Ανάλυση

1. Για μία δοκιμή, υπολόγισε P = nRT/V χρησιμοποιώντας n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Σύγκρινε με τον πίνακα.
2. Εξήγησε γιατί, σε σταθερό όγκο και ποσότητα αερίου, η πίεση και η απόλυτη θερμοκρασία είναι ευθέως ανάλογες.

5 · Επέκταση

1. Ο νόμος ιδανικού αερίου απαιτεί θερμοκρασία σε kelvin, όχι σε Κελσίου. Εξήγησε γιατί η χρήση Κελσίου (που επιτρέπει αρνητικές και μηδενικές τιμές) θα έσπαγε την ευθεία αναλογία που βρήκες.
2. Η στήλη εσωτερικής ενέργειάς σου μεγαλώνει επίσης με τη θερμοκρασία, σε σταθερό όγκο. Εξήγησε, χρησιμοποιώντας U = (f/2)nRT, γιατί η θέρμανση σταθερής ποσότητας αερίου σε σταθερό όγκο αυξάνει μαζί την πίεσή του και την εσωτερική του ενέργεια.

Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα

← Πίσω στο πείραμα

138 δωρεάν εκτυπώσιμα φύλλα εργασίας φυσικής