Labor für ideale Gase
Hüpfende Moleküle, echte Physik: Der Druck entsteht aus Wandstößen, während P·V = n·R·T live erhalten bleibt.
Das ist echte Molekulardynamik — kein vorgetäuschter Druck. Teilchen fliegen und prallen elastisch von den Wänden ab, und der Druck wird aus dem Impuls gemessen, den sie auf die Wände übertragen (er entspricht dem theoretischen N·k_B·T/A). Heizen Sie das Gas, damit die Moleküle schneller werden, ziehen Sie den Kolben, um das Volumen zu ändern, fügen Sie Teilchen hinzu und beobachten Sie, wie P·V = n·R·T mit R = 8,314 J/(mol·K) im Gleichgewicht bleibt.
Ideales Gasgesetz · PV = nRT
P·V=92 kPa×27.0 L=2494 J
≈n·R·T=1.00 mol×8.314×300 K=2494 J
Gaskonstante: R = 8.314 J/(mol·K)
Teilchen: 120 · Temperatur: 300 K
⇄ Volumen
Voreinstellungen
Messwerte
Temperatur300 K27 °C
Volumen27.0 LA = 54.0 m²
Stoffmenge1.00 molN = 120 Teilchen
Gemessener Druck…
0.0 kPaTheorie (PV=nRT): 92.4 kPaMittlere Geschwindigkeit0.00 m/s½m⟨v²⟩ ∝ T
Formeln & Quellen
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