ఉష్ణగతిక శాస్త్రం
ఆదర్శ వాయు శాండ్బాక్స్
n, V, T మార్చి P అనుసరించడం చూడండి — PV = nRT.
ఆదర్శ వాయు శాండ్బాక్స్ — ఇంటరాక్టివ్ ఉష్ణగతిక శాస్త్రం సిమ్యులేషన్. n, V, T మార్చి P అనుసరించడం చూడండి — PV = nRT. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
ఆదర్శ వాయు నియమం
n, V, T మార్చి P అనుసరించడం చూడండి — PV = nRT.
ఆదర్శ వాయు నియమం బాయిల్, చార్ల్స్, అవోగాడ్రో నియమాలను ఒకే స్థితి సమీకరణంలో కలుపుతుంది. ఈ సాండ్బాక్స్ ఉష్ణోగ్రతను స్పష్టంగా ఉంచడంతో, ఘనపరిమాణం తగ్గినా లేదా మోల్స్ పెరిగినా పీడనం పెరగడం చూడవచ్చు. పిస్టన్ గోడపై పరమాణు కొట్లాడికలే స్థూల పీడన రీడింగ్ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
- PV = nRT
- KE_avg ∝ T
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
నిర్ణీత మొత్తం వాయువు దృఢమైన పాత్రలో సీలు చేయబడింది. దాన్ని వేడి చేస్తే, దాని పీడనానికి ఏమి జరుగుతుంది?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ పీడనం తగ్గుతుంది.
- పీడనం ఉష్ణోగ్రతతో అనుపాతంలో పెరుగుతుంది.
- పీడనం ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడదు.
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- ఉష్ణోగ్రత T (K)
మీరు కొలిచేవి:
- అంతరిక శక్తి U (J)
- పీడనం P (kPa)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- ideal-gas-sandbox ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. 1 mol ఆర్గాన్ 0.0249 m³ స్థిర ఘనపరిమాణాన్ని నింపుతుంది.
- గదిపై పీడన రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి వాయు ఉష్ణోగ్రతను సెట్ చేసి, పీడనాన్ని నమోదు చేయండి.
పాలక సమీకరణం
ఆదర్శ వాయు నియమం — P = n·R·T / V
n మోల్స ఆదర్శ వాయువుకు, పీడనం, ఘనపరిమాణం, ఉష్ణోగ్రత P·V = n·R·T తో బంధించబడి ఉంటాయి. స్థిర n, V వద్ద, పీడనం నిరపేక్ష ఉష్ణోగ్రతతో నేరుగా అనుపాతంలో పెరుగుతుంది.
ఆదర్శ వాయువు యొక్క అంతర్గత శక్తి — U = f/2·n·R·T
ఆదర్శ వాయువు అంతర్గత శక్తి దాని ఉష్ణోగ్రతపైనే (స్వాతంత్ర్య క్రమాలు f) ఆధారపడుతుంది, పీడనం లేదా ఘనపరిమాణంపై విడిగా కాదు: U = (f/2)nRT.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ఒక ప్రయత్నానికి, n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³ ఉపయోగించి P = nRT/V లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
- స్థిర ఘనపరిమాణం, వాయు పరిమాణం వద్ద పీడనం, నిరపేక్ష ఉష్ణోగ్రత నేరుగా అనుపాతంలో ఎందుకు ఉంటాయో వివరించండి.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- ఆదర్శ వాయు నియమానికి ఉష్ణోగ్రత కెల్విన్లలో కావాలి, సెల్సియస్లో కాదు. సెల్సియస్ (ఋణాత్మక, సున్నా విలువలను అనుమతించే) వాడటం మీరు కనుగొన్న అనుపాతాన్ని ఎందుకు తెగిపోతుందో వివరించండి.
- మీ అంతర్గత-శక్తి నిలువు వరుస కూడా స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద ఉష్ణోగ్రతతో పెరుగుతుంది. U = (f/2)nRT ఉపయోగించి, స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద నిర్ణీత వాయువును వేడి చేయడం దాని పీడనాన్ని, అంతర్గత శక్తిని కలిపి ఎందుకు పెంచుతుందో వివరించండి.
- 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
- పైనా కిందా?
- ఉష్ణోగ్రత పెంచండి
- పీడనాన్ని క్యాప్చర్ చేయండి
- డేటా తెరవండి
- మీ సాక్ష్యాన్ని వివరించండి
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.