Zakon idealnog plina: tlak, volumen i temperatura

1 · Predviđanje

Fiksna količina plina zatvorena je u kruti spremnik. Ako je zagriješ, što se događa s tlakom?

2 · Postava

  1. Otvori postav ideal-gas-sandbox i pritisni Resetiraj. 1 mol argona ispunjava fiksni volumen od 0.0249 m³.
  2. Omogući očitanje tlaka na komori.
  3. Postavi temperaturu plina za svaki pokušaj i zabilježi tlak.

3 · Prikupljanje podataka

Temperatura T (K)Unutarnja energija U (J)Tlak P (kPa)
300.00
450.00
600.00

Nacrtaj tlak P (y-os) naspram temperature T (x-os) za svoja tri pokušaja. Je li crta pravac kroz ishodište?

4 · Analiza

  1. Za jedan pokušaj izračunaj P = nRT/V koristeći n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Usporedi s tablicom.
  2. Objasni zašto su, pri fiksnom volumenu i količini plina, tlak i apsolutna temperatura izravno razmjerni.

5 · Proširenje

  1. Zakon idealnog plina zahtijeva temperaturu u kelvinima, a ne Celzijevim. Objasni zašto bi upotreba Celzijevih (koji dopuštaju negativne i nule vrijednosti) pokvarila izravnu razmjernost koju si našao.
  2. Tvoj stupac unutarnje energije također raste s temperaturom, pri fiksnom volumenu. Objasni, koristeći U = (f/2)nRT, zašto zagrijavanje fiksne količine plina pri stalnom volumenu povećava zajedno i tlak i unutarnju energiju.

Fizika iza ovog pokusa

Zakon idealnog plina

Za n molova idealnog plina, tlak, volumen i temperatura vezani su s P·V = n·R·T. Pri fiksnom n i V, tlak raste izravno razmjerno apsolutnoj temperaturi.

Unutarnja energija idealnog plina

Unutarnja energija idealnog plina ovisi samo o temperaturi (i stupnjevima slobode f), ne o tlaku ni volumenu posebno: U = (f/2)nRT.

← Natrag na pokus

Termodinamika

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis