热力学
理想气体沙盒
改变 n、V 和 T，观察 P 如何遵循 PV = nRT。
理想气体沙盒——交互式热力学模拟。改变 n、V 和 T，观察 P 如何遵循 PV = nRT。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
理想气体定律
改变 n、V 和 T，观察 P 如何遵循 PV = nRT。
理想气体定律将玻意耳定律、查理定律和阿伏加德罗定律合并为一个状态方程。本沙盒明确显示温度，可直观看到体积减小或摩尔数增大时压强如何升高。气体分子对活塞壁面的碰撞产生宏观压强读数。
- 理想气体状态方程 PV = nRT
- 平均动能 KE_avg ∝ T
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
固定量的气体被密封在刚性容器中。如果加热它，它的压力会发生什么变化？
预测权重
- 压力随着温度升高而降低。
- 压力随温度成比例增加。
- 压力与温度无关。
可变角色
您设置的内容：
- 温度T (K)
您测量的内容：
- 内能U (J)
- 压力P (kPa)
调查如何进行
- 打开「理想气体定律：压力、体积和温度（ideal-gas-sandbox）」预设并按重置。 1 摩尔氩气填充固定体积 0.0249 立方米。
- 启用腔室上的压力读数。
- 设置每次试验的气体温度并记录压力。
控制方程
理想气体定律 — P = n·R·T / V
对于 n 摩尔的理想气体，压力、体积和温度通过 P·V = n·R·T 锁定在一起。在固定的 n 和 V 下，压力的升高与绝对温度成正比。
理想气体的内能 — U = f/2·n·R·T
理想气体的内能仅取决于其温度（和自由度 f），而不分别取决于压力或体积：U = (f/2)nRT。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于其中一次试验，使用n = 1 mol、R = 8.314 J/(mol·K)、V = 0.0249 m³，计算P = nRT/V。将结果与表格比较。
- 解释为什么在固定体积和气体量下，压力和绝对温度成正比。
这在实验室之外的地方表现出来
- 理想气体定律要求温度以开尔文为单位，而不是摄氏度。解释为什么使用摄氏度（允许负值和零值）会破坏您发现的正比例关系。
- 在固定体积下，你的内能这一栏也会随温度增加。请用U = (f/2)nRT解释，为什么在恒定体积下加热一定量气体，会同时使其压力和内能一起增加。
- 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
- 升高还是降低？
- 提高温度
- 记录压强
- 打开数据
- 解释你的证据
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。