Ideal Gas Law: Pressure, Volume, at Temperatura
1 · Humula
Nakatakdang dami ng gas ang naka-seal sa matigas na lalagyan. Kung initain mo ito, ano ang mangyayari sa pressure nito?
- Bumababa ang pressure habang tumataas ang temperatura.
- Tumataas ang pressure nang proporsyonal sa temperatura.
- Hindi nakadepende sa temperatura ang pressure.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang ideal-gas-sandbox preset at pindutin ang I-reset. 1 mol ng argon ang pumupuno sa nakatakdang volume na 0.0249 m³.
- I-enable ang pressure readout sa chamber.
- Itakda ang temperatura ng gas sa bawat trial at itala ang pressure.
3 · Mangulekta ng Data
| Temperatura T (K) | Internal energy U (J) | Pressure P (kPa) |
|---|---|---|
| 300.00 | ||
| 450.00 | ||
| 600.00 |
I-plot ang pressure P (y-axis) laban sa temperatura T (x-axis) para sa tatlong trial mo. Tuwid ba ang linya sa pinagmulan?
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang P = nRT/V gamit ang n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Ihambing sa table.
- Ipaliwanag kung bakit, sa nakatakdang volume at dami ng gas, direktang proporsyonal ang pressure at absolute na temperatura.
5 · Palawakin
- Nangangailangan ang ideal gas law ng temperatura sa kelvin, hindi Celsius. Ipaliwanag kung bakit sisirain ng paggamit ng Celsius (na nagpapahintulot ng negatibo at zero) ang direktang proporsyonalidad na nahanap mo.
- Lumalaki rin kasama ng temperatura, sa nakatakdang volume, ang internal-energy column mo. Ipaliwanag, gamit ang U = (f/2)nRT, kung bakit ang pag-init ng nakatakdang dami ng gas sa constant na volume ay sabay na pinalalaki ang pressure at internal energy nito.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Ideal Gas Law
Para sa n mol ng ideal gas, magkadugtong ang pressure, volume, at temperatura sa pamamagitan ng P·V = n·R·T. Sa nakatakdang n at V, tumataas ang pressure nang direkta sa proporsyon sa absolute na temperatura.
Internal Energy ng Ideal Gas
Ang internal energy ng ideal gas ay nakadepende lamang sa temperatura nito (at degrees of freedom f), hindi sa pressure o volume mag-isa: U = (f/2)nRT.