Лаборатория идеального газа
Скачущие молекулы, настоящая физика: давление возникает из ударов о стенки, а P·V = n·R·T выполняется в реальном времени.
Это настоящая молекулярная динамика — никакого имитированного давления. Частицы летают и упруго отскакивают от стенок, а давление измеряется по импульсу, который они передают стенкам (оно совпадает с теоретическим N·k_B·T/A). Нагрейте газ, чтобы молекулы стали быстрее, перетащите поршень, чтобы изменить объём, добавьте частицы и смотрите, как P·V = n·R·T остаётся в равновесии при R = 8,314 Дж/(моль·К).
Уравнение состояния идеального газа · PV = nRT
P·V=92 кПа×27.0 л=2494 Дж
≈n·R·T=1.00 моль×8.314×300 К=2494 Дж
Газовая постоянная: R = 8.314 Дж/(моль·К)
частиц: 120 · Температура: 300 К
⇄ Объём
Пресеты
Показания
Температура300 К27 °C
Объём27.0 лA = 54.0 m²
Количество вещества1.00 мольN = 120 частиц
Измеренное давление…
0.0 кПаТеория (PV=nRT): 92.4 кПаСредняя скорость0.00 м/с½m⟨v²⟩ ∝ T
Формулы и источники
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