مختبر الغاز المثالي
جزيئات ترتد وفيزياء حقيقية: ينشأ الضغط من تصادمات الجدران بينما يتحقق P·V = n·R·T مباشرةً.
هذه ديناميكا جزيئية حقيقية — لا ضغط مصطنع. تطير الجزيئات وترتد ارتدادًا مرنًا عن الجدران، ويُقاس الضغط من الدفع الذي تنقله إلى الجدران (وهو يطابق القيمة النظرية N·k_B·T/A). سخّن الغاز لتسريع الجزيئات، واسحب المكبس لتغيير الحجم، وأضف جزيئات، وراقب كيف يبقى P·V = n·R·T متوازنًا عند R = 8.314 J/(mol·K).
قانون الغاز المثالي · PV = nRT
P·V=92 kPa×27.0 L=2494 J
≈n·R·T=1.00 mol×8.314×300 K=2494 J
ثابت الغاز: R = 8.314 J/(mol·K)
جسيمات: 120 · درجة الحرارة: 300 K
⇄ الحجم
إعدادات مسبقة
القراءات
درجة الحرارة300 K27 °C
الحجم27.0 LA = 54.0 m²
كمية المادة1.00 molN = 120 جسيمات
الضغط المقيس…
0.0 kPaالنظرية (PV=nRT): 92.4 kPaمتوسط السرعة0.00 m/s½m⟨v²⟩ ∝ T
الصيغ والمصادر
P·V = n·R·T (R = 8.314 J/mol·K)
P from wall-collision impulse (measured)
½m⟨v²⟩ ∝ T (kinetic theory)
Boyle P∝1/V · Charles V∝T · Gay-Lussac P∝T