İdeal Gaz Yasası: Basınç, Hacim ve Sıcaklık
1 · Tahmin Et
Sert bir kapta sabit miktarda gaz kapatılır. Eğer onu ısıtırsanız basıncı ne olur?
- Sıcaklık arttıkça basınç azalır.
- Basınç sıcaklıkla orantılı olarak artar.
- Basınç sıcaklığa bağlı değildir.
2 · Kurulum
- İdeal gaz korumalı alan ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. 1 mol argon, 0,0249 m³'lük sabit bir hacmi doldurur.
- Haznedeki basınç okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için gaz sıcaklığını ayarlayın ve basıncı kaydedin.
3 · Veri Toplayın
| Sıcaklık T (K) | İç enerji U (J) | Basınç P (kPa) |
|---|---|---|
| 300.00 | ||
| 450.00 | ||
| 600.00 |
Üç denemeniz için P basıncını (y ekseni) sıcaklığa T (x ekseni) karşı çizin. Çizgi orijinden düz mü geçiyor?
4 · Analiz et
- 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.
5 · Uzat
- 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.
Bu Deneyin Arkasındaki Fizik
İdeal Gaz Kanunu
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
İdeal bir gazın iç enerjisi ayrı ayrı basınca veya hacme değil, yalnızca sıcaklığına (ve serbestlik derecesine f) bağlıdır: U = (f/2)nRT.