Рівняння стану ідеального газу: тиск, об'єм і температура

1 · Прогноз

Фіксовану кількість газу запаяно в жорсткий контейнер. Якщо його нагріти, що станеться з тиском?

• Тиск спадає при зростанні температури.
• Тиск зростає пропорційно температурі.
• Тиск не залежить від температури.

2 · Установка

1. Відкрийте пресет пісочниці ідеального газу та натисніть «Скинути». 1 моль аргону заповнює фіксований об'єм 0.0249 м³.
2. Увімкніть показ тиску на камері.
3. Задайте температуру газу для кожного заміру та запишіть тиск.

3 · Збір даних

Побудуйте графік тиску P (вісь y) проти температури T (вісь x) для трьох замірів. Чи пряма лінія через початок?

4 · Аналіз

1. Для одного заміру обчисліть P = nRT/V з n = 1 моль, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 м³. Порівняйте з таблицею.
2. Поясніть, чому за фіксованого об'єму та кількості газу тиск і абсолютна температура прямо пропорційні.

5 · Поглиблення

1. Рівняння стану ідеального газу вимагає температуру в кельвінах, не в Цельсіях. Поясніть, чому використання Цельсія (що допускає від'ємні й нульові значення) зламало б знайдену вами пряму пропорційність.
2. Ваша колонка внутрішньої енергії теж зростає з температурою при фіксованому об'ємі. Поясніть, використовуючи U = (f/2)nRT, чому нагрівання фіксованої кількості газу при сталому об'ємі одночасно підіймає і тиск, і внутрішню енергію.

Фізика цього експерименту

← Назад до експерименту