Termodinamik

İdeal gaz kum havuzu

n, V ve T'yi değiştirin ve P'nin PV = nRT'yi nasıl izlediğini gözlemleyin.

İdeal gaz kum havuzu — etkileşimli Termodinamik simülasyonu. n, V ve T'yi değiştirin ve P'nin PV = nRT'yi nasıl izlediğini gözlemleyin. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.

İdeal gaz yasası

n, V ve T'yi değiştirin ve P'nin PV = nRT'yi izlemesini gözlemleyin.

İdeal gaz kanunu, Boyle, Charles ve Avogadro kanunlarını tek bir hal denklemine birleştirir. Bu deney alanı, hacim küçüldükçe veya mol sayısı arttıkça basıncın nasıl yükseldiğini görebilmeniz için sıcaklığı açık tutar. Piston duvarına çarpışan moleküler çarpışmalar, makroskopik basınç okumasını üretir.

• PV = nRT
• KE_avg ∝ T

Araştırma özeti

Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın

Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.

Sürüş sorusu

Sert bir kapta sabit miktarda gaz kapatılır. Eğer onu ısıtırsanız basıncı ne olur?

Tartılacak tahminler

• Sıcaklık arttıkça basınç azalır.
• Basınç sıcaklıkla orantılı olarak artar.
• Basınç sıcaklığa bağlı değildir.

Değişken roller

Neyi ayarladınız:

• Sıcaklık T (K)

Ölçtüğünüz şey:

• İç enerji U (J)
• Basınç P (kPa)

Araştırma nasıl yürütülüyor?

1. İdeal gaz korumalı alan ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. 1 mol argon, 0,0249 m³'lük sabit bir hacmi doldurur.
2. Haznedeki basınç okumasını etkinleştirin.
3. Her deneme için gaz sıcaklığını ayarlayın ve basıncı kaydedin.

Yönetim denklemi

İdeal Gaz Kanunu — P = n·R·T / V

n mol ideal gaz için basınç, hacim ve sıcaklık P·V = n·R·T ile birbirine kilitlenir. Sabit n ve V'de basınç, mutlak sıcaklıkla doğru orantılı olarak artar.

İdeal Gazın İç Enerjisi — U = f/2·n·R·T

İdeal bir gazın iç enerjisi ayrı ayrı basınca veya hacme değil, yalnızca sıcaklığına (ve serbestlik derecesine f) bağlıdır: U = (f/2)nRT.

Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği

• Bir deneme için, n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³. kullanarak P = nRT/V'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
• Sabit hacim ve gaz miktarında basınç ve mutlak sıcaklığın neden doğru orantılı olduğunu açıklayın.

Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer

• İdeal gaz kanunu sıcaklığın santigrat cinsinden değil kelvin cinsinden olmasını gerektirir. Santigrat kullanmanın (negatif ve sıfır değerlere izin verir) neden bulduğunuz doğru orantılılığı bozacağını açıklayın.
• İç enerji sütununuz da sabit hacimde sıcaklıkla birlikte büyür. U = (f/2)nRT kullanarak, sabit hacimde sabit miktardaki bir gazın ısıtılmasının neden gazın hem basıncını hem de iç enerjisini birlikte artırdığını açıklayın.

• 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

1. Artar mı, azalır mı?
2. Sıcaklığı artır
3. Basıncı kaydet
4. Verileri aç
5. Kanıtını açıkla

Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.

Etkileşimli Laboratuvarı Aç →

Laboratuvar sayfasını indir →

İdeal Gaz Yasası