Legea gazelor ideale: presiune, volum și temperatură

1 · Prezice

O cantitate fixă de gaz este sigilată într-un recipient rigid. Dacă o încălzești, ce se întâmplă cu presiunea ei?

2 · Montaj

  1. Deschide presetarea ideal-gas-sandbox și apasă Resetează. 1 mol de argon umple un volum fix de 0.0249 m³.
  2. Activează citirea presiunii pe cameră.
  3. Setează temperatura gazului pentru fiecare încercare și înregistrează presiunea.

3 · Colectează date

Temperatura T (K)Energia internă U (J)Presiunea P (kPa)
300.00
450.00
600.00

Plotează presiunea P (axa y) în funcție de temperatura T (axa x) pentru cele trei încercări. Linia este dreaptă prin origine?

4 · Analizează

  1. Pentru o încercare, calculează P = nRT/V folosind n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. Compară cu tabelul.
  2. Explică de ce, la volum și cantitate de gaz fixe, presiunea și temperatura absolută sunt direct proporționale.

5 · Extinde

  1. Legea gazelor ideale cere temperatura în kelvin, nu în Celsius. Explică de ce folosirea Celsius (care permite valori negative și zero) ar strica proporționalitatea directă pe care ai găsit-o.
  2. Coloana ta de energie internă crește și ea cu temperatura, la volum fix. Explică, folosind U = (f/2)nRT, de ce încălzirea unei cantități fixe de gaz la volum constant îi crește simultan presiunea și energia internă.

Fizica din spatele acestui experiment

Legea gazelor ideale

Pentru n moli de gaz ideal, presiunea, volumul și temperatura sunt blocate împreună de P·V = n·R·T. La n și V fixe, presiunea urcă în proporție directă cu temperatura absolută.

Energia internă a unui gaz ideal

Energia internă a unui gaz ideal depinde doar de temperatura lui (și de gradele de libertate f), nu de presiune sau volum separat: U = (f/2)nRT.

← Înapoi la experiment

Termodinamică

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit