Idealiovių dujų dėsnis: slėgis, tūris ir temperatūra

1 · Spėk

Fiksuotas dujų kiekis uždarytas standžiame inde. Jei jį įkaitinsi, kas atsitinka slėgiui?

2 · Paruošk

  1. Atidaryk „Idealiovių dujų dėsnis“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. 1 mol argono užpildo fiksuotą 0.0249 m³ tūrį.
  2. Įjunk slėgio rodmuo kameroje.
  3. Nustatyk dujų temperatūrą kiekvienam bandymui ir užsirašyk slėgį.

3 · Rink duomenis

Temperatūra T (K)Vidinė energija U (J)Slėgis P (kPa)
300.00
450.00
600.00

Braišyk slėgį P (y ašis) prieš temperatūrą T (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija tiesė pro pradžią?

4 · Analizuok

  1. Vienam bandymui apskaičiuok P = nRT/V naudodamas n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Palygink su lentele.
  2. Paaiškink, kodėl esant fiksuotam tūriui ir dujų kiekiui slėgis ir absoliučioji temperatūra yra tiesiogiai proporcingi.

5 · Išplėsk

  1. Idealiovių dujų dėsnis reikalauja temperatūros kelvinais, o ne Celsijaus laipsniais. Paaiškink, kodėl Celsijaus naudojimas (leidžiantis neigiamas ir nulines reikšmes) sugadintų rastą tiesioginį proporcingumą.
  2. Vidinės energijos stulpelis irgi auga su temperatūra esant fiksuotam tūriui. Paaiškink, naudodamas U = (f/2)nRT, kodėl fiksuoto dujų kiekio kaitinimas pastoviu tūriu didina ir slėgį, ir vidinę energiją kartu.

Fizika už šio eksperimento

Idealiovių dujų dėsnis

N molių idealiovių dujų slėgį, tūrį ir temperatūrą susieja P·V = n·R·T. Esant fiksuotiems n ir V, slėgis kyla tiesiogiai proporcingai absoliutinei temperatūrai.

Idealiovių dujų vidinė energija

Idealiovių dujų vidinė energija priklauso tik nuo temperatūros (ir laisvės laipsnių f), ne atskirai nuo slėgio ar tūrio: U = (f/2)nRT.

← Grįžti prie eksperimento

Termodinamika

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai