Trycket i en Ideal Gas Ner
till applet (även [Alt]+J)
Denna java applet visar på mikroskopisk nivå hur gaspartiklarna (molekylerna)
utöver tryck på väggarna genom kollisioner med väggarna.
I denna modell gäller att:
- Molekylerna följer Newtons rörelselagar.
- Molekylerna rör sig i alla riktningar med lika sannolikhet.
- Det finns inga kollisioner mellan molekylerna. (I en gas, som inte är
mycket komprimerad, så är partiklarna så små och avstånden
så stora att man kan bortse från kollisioner de emellan.)
- Molekylerna har "elastiska kollisioner" med väggarna.
Du kan ändra följande "parametrar" (beskrivna egenskaper) genom att skriv i motsvarande
fält och bekräfta med [Enter].
- N: Antalet molekyler
- p: Trycket i systemet
- v: Hastigheten hos molekylerna.
- Behållarens bredd (Klicka nära behållarens högravägg och dra) (OBS den "avlästa
volymen" stämmer inte när man ändrar bredden av behållaren.)
Kolvens läge (som motsvarar volymen) påverkas sedan automatiskt enligt de angivna
parametrar.
Animationen stannar när du trycker musknappen, och startar igen när du släpper
den.
Prova vad som händer med volymen om:
- du ökar hastigheten från 100 till 200? Fördubblas den? ([Absolut]Temperatur
är ett mått på partiklarnas rörelseenergi. Rörelseenrgi
ökar med hastighten enligt: Erörelse =
½ m v2)
- du halverar trycket? (Här stämmer inte appleten så bra numerisk.
Om man minskar trycket till hälften {med oförändrade temperatur}
borde volymen fördubblas. Man får ändå en bra känsla
för vad som händer.)
- du fördubblar antalet molekyler?
Teori
Man kan beskriva detta med gasernas allmänna tillståndslag:
pV=kNT där k = Boltzmans
konstant = 1,381·10-23 J/K,
N = antalet gasmolekyler, och T = Absoluta temperaturen i Kelvin
Kemister brukar använda pV=nRT där
n = antalet mol av gasen och R = 8,314 J/(mol·K).
p1V1/T1
= p2V2/T2
är ett bra sätt att sammanfattar flera klassiska gaslagar. Förutsättningen här
är att man inte ändrar antalet gasmolekyler. Man MÅSTE använda en
temperaturskala som börjar från absoluta nollpunkten. Även trycket
måste vara absolut (=inkludera lufttrycket, inte bara vara ett "övertryck".
När man mäter t ex ringtryck på ett däck så är
det eg. "övertryck"[ovanför atmosfärstrycket] man mäter).
Däremot kan man använda vilka enheter man vill för tryck, temp
och volym, bara man använder samma enhet i båda vänster och
höger led.
Upp
© Fu-Kwun Hwang
Hans andra java applets; Översatt/anpassat
CFL Jeff Forssell; Senaste uppdatering
2003-03-25