理想气体实验室
弹跳的分子,真实的物理:压强从器壁碰撞中产生,而 P·V = n·R·T 实时成立。
这是真实的分子动力学——没有伪造的压强。粒子四处飞行并与器壁发生弹性碰撞,压强由它们传递给器壁的冲量测量得出(与理论值 N·k_B·T/A 相符)。加热气体使分子加快,拖动活塞改变体积,添加粒子,看 P·V = n·R·T 在 R = 8.314 J/(mol·K) 下保持平衡。
理想气体定律 · PV = nRT
P·V=92 kPa×27.0 L=2494 J
≈n·R·T=1.00 mol×8.314×300 K=2494 J
气体常数: R = 8.314 J/(mol·K)
个粒子: 120 · 温度: 300 K
⇄ 体积
预设
读数
温度300 K27 °C
体积27.0 LA = 54.0 m²
物质的量1.00 molN = 120 个粒子
测得压强…
0.0 kPa理论值 (PV=nRT): 92.4 kPa平均速率0.00 m/s½m⟨v²⟩ ∝ T
公式与来源
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