Termodinamika
Peskovnik idealnega plina
Spreminjaj n, V in T ter glej, kako P sledi PV = nRT.
Peskovnik idealnega plina — interaktivna simulacija Termodinamika. Spreminjaj n, V in T ter glej, kako P sledi PV = nRT. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Zakon idealnega plina
Spreminjaj n, V in T ter glej, kako P sledi PV = nRT.
Zakon idealnega pluja združi Boylov, Charlesov in Avogadrov zakon v eno enačbo stanja. Ta peskovnik drži temperaturo eksplicitno, tako da vidiš tlak rasti, ko prostornina pada ali množina raste. Trki molekul ob steno bata dajo makroskopski odčitek tlaka.
- PV = nRT
- KE_avg ∝ T
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Fiksna količina plina je zapečatena v togem zabojniku. Če jo segreješ, kaj se zgodi z njenim tlakom?
Predvidevanja za pretehtanje
- Tlak pada, ko temperatura raste.
- Tlak narašča sorazmerno s temperaturo.
- Tlak ni odvisen od temperature.
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Temperatura T (K)
Kaj izmeriš:
- Notranja energija U (J)
- Tlak P (kPa)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev ideal-gas-sandbox in pritisni Ponastavi. 1 mol argona polni fiksno prostornino 0,0249 m³.
- Omogoči odčitek tlaka na komori.
- Nastavi temperaturo plina za vsak poskus in zabeleži tlak.
Vodilna enačba
Zakon idealnega plina — P = n·R·T / V
Za n molov idealnega plina so tlak, prostornina in temperatura zaklenjeni skupaj s P·V = n·R·T. Pri fiksnem n in V tlak raste v neposredni sorazmernosti z absolutno temperaturo.
Notranja energija idealnega plina — U = f/2·n·R·T
Notranja energija idealnega plina je odvisna samo od njegove temperature (in prostostnih stopenj f), ne od tlaka ali prostornine posebej: U = (f/2)nRT.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Za en poskus izračunaj P = nRT/V z n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0,0249 m³. Primerjaj s tabelo.
- Razloži, zakaj sta pri fiksni prostornini in količini plina tlak in absolutna temperatura neposredno sorazmerna.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Zakon idealnega plina zahteva temperaturo v kelvinih, ne v stopinjah Celzija. Razloži, zakaj bi uporaba Celzija (ki dovoljuje negativne in ničelne vrednosti) prelomila neposredno sorazmernost, ki si jo našel.
- Tvoj stolpec notranje energije prav tako raste s temperaturo pri fiksni prostornini. Z U = (f/2)nRT razloži, zakaj segrevanje fiksne količine plina pri konstantni prostornini poveča njegov tlak in notranjo energijo skupaj.
- 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
- Gor ali dol?
- Dvigni temperaturo
- Zajemi tlak
- Odpri podatke
- Razloži svoje dokaze
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →