Ideālas gāzes likums: spiediens, tilpums un temperatūra

1 · Prognozē

Fiksēts gāzes daudzums ir noslēgts cietā traukā. Ja tu to silda, kas notiek ar tā spiedienu?

2 · Iestati

  1. Atver ideālas gāzes smilškastes eksperimentu un nospied Atiestatīt. 1 mol argona piepilda fiksētu tilpumu 0.0249 m³.
  2. Ieslēdz spiediena rādījumu uz kameras.
  3. Iestati gāzes temperatūru katram mēģinājumam un ieraksti spiedienu.

3 · Vāc datus

Temperatūra T (K)Iekšējā enerģija U (J)Spiediens P (kPa)
300.00
450.00
600.00

Zīmē spiedienu P (y ass) pret temperatūru T (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Vai līnija ir taisna caur sākumpunktu?

4 · Analizē

  1. Vienam mēģinājumam izrēķini P = nRT/V ar n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Salīdzini ar tabulu.
  2. Izskadyro, kāpēc pie fiksēta tilpuma un gāzes daudzuma spiediens un absolūtā temperatūra ir tieši proporcionālas.

5 · Paplašina

  1. Ideālas gāzes likums prasa temperatūru kelvinos, nevis Celsija grādos. Izskadyro, kāpēc Celsija izmantošana (kas atļauj negatīvas un nulles vērtības) salauztu tiešo proporcionalitāti, ko tu atradi.
  2. Tava iekšējās enerģijas kolonna arī aug ar temperatūru, pie fiksēta tilpuma. Izskadyro, izmantojot U = (f/2)nRT, kāpēc fiksēta gāzes daudzuma sildīšana pastāvīgā tilpumā palielina gan tās spiedienu, gan iekšējo enerģiju kopā.

Fizika aiz šī eksperimenta

Ideālas gāzes likums

N moliem ideālas gāzes spiediens, tilpums un temperatūra ir slēgti kopā ar P·V = n·R·T. Pie fiksēta n un V spiediens ceļas tiešā proporcijā ar absolūto temperatūru.

Ideālas gāzes iekšējā enerģija

Ideālas gāzes iekšējā enerģija atkarīga tikai no tās temperatūras (un brīvības pakāpēm f), nevis atsevišķi no spiediena vai tilpuma: U = (f/2)nRT.

← Atpakaļ pie eksperimenta

Termodinamika

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas