Thermodynamica
ideale-gaszandbak
Verander n, V en T en zie P volgen uit PV = nRT.
ideale-gaszandbak — interactieve Thermodynamica-simulatie. Verander n, V en T en zie P volgen uit PV = nRT. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
wet van het ideale gas
Verander n, V en T en kijk hoe P PV = nRT volgt.
De idealegaswet combineert de wetten van Boyle, Charles en Avogadro tot één toestandsvergelijking. Deze sandbox houdt de temperatuur expliciet, zodat je de druk ziet stijgen wanneer het volume krimpt of het aantal mol toeneemt. Moleculaire botsingen tegen de zuigerwand leveren de macroscopische drukaflezing.
- PV = nRT
- KE_avg ∝ T
Onderzoeksnota
Plan de vraag voordat je het lab opent
De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.
Leidende vraag
Een vaste hoeveelheid gas is afgesloten in een stijve container. Als je het opwarmt, wat gebeurt er dan met zijn druk?
Voorspellingen om te wegen
- De druk neemt af als de temperatuur stijgt.
- De druk neemt evenredig toe met de temperatuur.
- De druk hangt niet van de temperatuur af.
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Temperatuur T (K)
Wat je meet:
- Inwendige energie U (J)
- Druk P (kPa)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de voorinstelling ideal-gas-sandbox en druk op Herstel. 1 mol argon vult een vast volume van 0,0249 m³.
- Zet de drukaflezing op de kamer aan.
- Stel voor elke meting de gastemperatuur in en noteer de druk.
Leidende vergelijking
Wet van de ideale gas — P = n·R·T / V
Voor n mol ideaal gas zijn druk, volume en temperatuur aan elkaar gekoppeld door P·V = n·R·T. Bij vaste n en V stijgt de druk recht evenredig met de absolute temperatuur.
Inwendige energie van een ideaal gas — U = f/2·n·R·T
De inwendige energie van een ideaal gas hangt alleen af van zijn temperatuur (en de vrijheidsgraden f), niet afzonderlijk van druk of volume: U = (f/2)nRT.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Reken voor één meting P = nRT/V uit met n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Vergelijk met de tabel.
- Leg uit waarom bij vast volume en vaste hoeveelheid gas druk en absolute temperatuur recht evenredig zijn.
Waar dit buiten het lab opduikt
- De ideale gaswet vereist temperatuur in kelvin, niet in Celsius. Leg uit waarom het gebruiken van Celsius (dat negatieve en nulwaarden toestaat) de recht evenredigheid die je vond zou breken.
- Ook je kolom inwendige energie groeit bij vast volume met de temperatuur. Leg met U = (f/2)nRT uit waarom het verwarmen van een vaste hoeveelheid gas bij constant volume zijn druk en zijn inwendige energie samen doet toenemen.
- 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
- Omhoog of omlaag?
- Verhoog de temperatuur
- Leg de druk vast
- Open de gegevens
- Verklaar je bewijs
Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.