Termodinamika
Kotak pasir gas ideal
Ubah n, V, dan T lalu amati P mengikuti PV = nRT.
Kotak pasir gas ideal — simulasi Termodinamika interaktif. Ubah n, V, dan T lalu amati P mengikuti PV = nRT. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Hukum gas ideal
Ubah n, V dan T dan perhatikan P mengikuti PV = nRT.
Hukum gas ideal menggabungkan hukum Boyle, Charles, dan Avogadro menjadi satu persamaan keadaan. Kotak pasir ini menjaga suhu tetap eksplisit agar Anda dapat melihat tekanan naik saat volume mengecil atau jumlah mol bertambah. Tumbukan molekuler terhadap dinding piston menghasilkan pembacaan tekanan makroskopik.
- PV = nRT
- KE_avg ∝ T
Singkat investigasi
Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab
Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.
Pertanyaan mengemudi
Gas dalam jumlah tertentu disegel dalam wadah yang kaku. Jika dipanaskan, apa yang terjadi dengan tekanannya?
Prediksi untuk ditimbang
- Tekanan berkurang seiring dengan naiknya suhu.
- Tekanan meningkat sebanding dengan suhu.
- Tekanan tidak bergantung pada suhu.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Suhu T (K)
Apa yang Anda ukur:
- Energi dalam U (J)
- Tekanan P (kPa)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset kotak pasir gas ideal dan tekan Reset. 1 mol argon mengisi volume tetap 0,0249 m³.
- Aktifkan pembacaan tekanan pada ruangan.
- Atur suhu gas untuk setiap percobaan dan catat tekanannya.
Persamaan yang mengatur
Hukum Gas Ideal — P = n·R·T / V
Untuk n mol gas ideal, tekanan, volume, dan suhu dikunci bersama oleh P·V = n·R·T. Pada n dan V tetap, tekanan meningkat berbanding lurus dengan suhu absolut.
Energi Dalam Gas Ideal — U = f/2·n·R·T
Energi dalam gas ideal hanya bergantung pada suhu (dan derajat kebebasan f), bukan pada tekanan atau volume secara terpisah: U = (f/2)nRT.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Untuk satu percobaan, hitung P = nRT/V menggunakan n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Bandingkan dengan tabel.
- Jelaskan mengapa, pada volume dan jumlah gas yang tetap, tekanan dan suhu mutlak berbanding lurus.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Hukum gas ideal memerlukan suhu dalam kelvin, bukan Celcius. Jelaskan mengapa penggunaan Celcius (yang memperbolehkan nilai negatif dan nol) akan merusak proporsionalitas langsung yang Anda temukan.
- Kolom energi internal Anda juga bertambah seiring suhu, pada volume tetap. Jelaskan, dengan menggunakan U = (f/2)nRT, mengapa memanaskan sejumlah gas pada volume konstan akan meningkatkan tekanan dan energi internalnya secara bersamaan.
- 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
- Naik atau turun?
- Naikkan suhu
- Rekam tekanan
- Buka data
- Jelaskan buktimu
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.