이상기체 법칙: 압력, 부피 및 온도

1 · 예측

고정된 양의 가스가 단단한 용기에 밀봉되어 있습니다. 가열하면 압력은 어떻게 되나요?

• 온도가 상승함에 따라 압력은 감소합니다.
• 압력은 온도에 비례하여 증가합니다.
• 압력은 온도에 의존하지 않습니다.

2 · 설정

1. ideal-gas-sandbox 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 1몰의 아르곤은 0.0249m3의 고정된 부피를 채웁니다.
2. 챔버의 압력 판독을 활성화합니다.
3. 각 시행마다 가스 온도를 설정하고 압력을 기록합니다.

3 · 데이터 수집

세 번의 시행에 대해 압력 P(y축)를 온도 T(x축)에 대해 그래프로 그리세요. 직선이 원점을 지납니까?

4 · 분석

1. 한 번의 시행에서는 n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³를 사용하여 P = nRT/V를 계산합니다. 표와 비교해 보세요.
2. 기체의 부피와 양이 고정되어 있을 때 압력과 절대온도가 정비례하는 이유를 설명하세요.

5 · 확장

1. 이상기체 법칙에서는 섭씨가 아닌 켈빈 단위의 온도가 필요합니다. 섭씨(음수 및 0 값 허용)를 사용하면 찾은 정비례가 깨지는 이유를 설명하세요.
2. 고정된 부피에서, 내부 에너지 열도 온도에 따라 증가합니다. U = (f/2)nRT를 이용해, 일정한 부피에서 고정된 양의 기체를 가열하면 압력과 내부 에너지가 함께 증가하는 이유를 설명하세요.

이 실험의 물리학

← 실험으로 돌아가기