แบบจำลองแก๊สและอุณหภูมิสัมบูรณ์
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| absolute temperature/ˈæbsəluːt ˈtemprɪtʃə/ | อุณหภูมิสัมบูรณ์ |
| ideal gas/aɪˈdɪəl ɡæs/ | แก๊สอุดมคติ |
อะไรจะอธิบายการสังเกตนี้ได้?
- ถังก๊าซปิดมีแรงดันเปลี่ยนเมื่อได้รับความร้อน สัดส่วนองศาเซลเซียสไม่สามารถทำนายการเปลี่ยนแปลงแรงดันได้เพราะโมเดลก๊าซใช้ อุณหภูมิสัมบูรณ์
- เริ่มต้นด้วยการทำนาย ระบุปริมาณหรือลักษณะที่คุณจะเปรียบเทียบ แล้วตัดสินใจว่าหลักฐานอะไรที่จะแยกแยะคำอธิบายสองแบบได้
สร้างโมเดล
- อนุภาคแก๊สเคลื่อนที่แบบสุ่มและชนกับผนังภาชนะ. ความดันขึ้นอยู่กับแรงชนกับผนัง. ที่อุณหภูมิคงที่, การบีบอัดลดปริมาตรและเพิ่มความดันสำหรับแก๊สปริมาณคงที่
- อุณหภูมิสัมบูรณ์: อุณหภูมิบนสเกลเคลวิน; แก๊สอุดมคติ: โมเดลแก๊สที่มีสมมติฐานลดทอนที่กำหนดไว้
สำหรับแก๊สในปริมาณคงที่ที่อุณหภูมิคงที่ การลดปริมาตรลงครึ่งหนึ่งจะมีผลต่อความดันอย่างไร?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ที่อุณหภูมิคงที่ อนุภาคก๊าซรักษาความเร็วเฉลี่ยไว้ ดังนั้นการลดปริมาตรลงครึ่งหนึ่งจะทำให้ชนผนังบ่อยขึ้นสองเท่า - ความดันเพิ่มขึ้นสองเท่า (pV = ค่าคงที่) การลดความดันลงครึ่งหนึ่งจำเป็นต้องเพิ่มปริมาตรเป็นสองเท่าแทน
จับคู่แต่ละคำศัพท์เทคนิคกับความหมายที่แม่นยำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ใช้นิยามเพื่อแยกแยะปริมาณและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
เลือกหลักฐานมาทดสอบสมมติฐาน
- ระบุปริมาณใดคงที่ ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและปริมาตรต้องการหน่วยที่สอดคล้องกันและอุณหภูมิคงที่ สัดส่วนอุณหภูมิที่ใช้สเกลเคลวินเป็นการขยายผลเฉพาะเมื่อหลักสูตรระบุไว้อย่างชัดเจนเท่านั้น
- ใช้ชุดอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองพร้อมช่วงอุณหภูมิและขีดจำกัดแรงดันที่กำหนดโดยครู อนุญาตให้ระบบเข้าสู่สมดุลความร้อนและบันทึกแรงดันเทียบกับอุณหภูมิเคลวิน ห้ามให้ความร้อนภาชนะปิดที่ดัดแปลงเองเด็ดขาด
นิสัยสองอย่างใดทำให้การตรวจสอบหรือแบบจำลองในกรณีนี้รองรับได้มากขึ้น?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การระบุเงื่อนไขและสมมติฐานช่วยให้ผู้อื่นทำงานซ้ำได้โดยถูกต้อง และการบันทึกหลักฐานรองรับช่วยให้พวกเขาตรวจสอบข้อสรุปได้ การซ่อนผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันจะกำจัดหลักฐานที่อาจทลายข้อสรุปที่ผิดพลาด และข้อมูลจากตัววัดเพียงหนึ่งค่าไม่สามารถใช้ยืนยันข้ออ้างที่กว้างขวางได้
ทำงานจากปริมาณที่ทราบค่า
- ระบุค่าที่ทราบและหน่วยของมัน เลือกความสัมพันธ์โดยพิจารณาว่าข้อสมมติฐานสอดคล้องกับเคสนี้ แล้วจัดรูปสมการก่อนแทนค่า
- ข้อมูลที่ทราบ: แรงดันก๊าซคือ 100 kPa ที่ปริมาตร 60 ลูกบาศก์เซนติเมตร ที่อุณหภูมิคงที่ p1V1=p2V2. ที่ปริมาตร 30 ลูกบาศก์เซนติเมตร, p2=p1V1/V2=100×60/30=200 kPa.
ที่อุณหภูมิคงที่ แรงดันคือ 120 kPa ที่ปริมาตร 50 ลูกบาศก์เซนติเมตร หาแรงดันที่ปริมาตร 30 ลูกบาศก์เซนติเมตร ใช้ลำดับขั้นตอนเดียวกัน: ปริมาณที่ทราบ → โมเดล → สมการ → การแทนค่า → หน่วยและการตีความ
ที่อุณหภูมิคงที่ ความดันคือ 120 kPa ที่ปริมาตร 50 ลูกบาศก์เซนติเมตร จงหาความดันที่ปริมาตร 30 ลูกบาศก์เซนติเมตร
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ผลลัพธ์คือ 200 kPa. ที่ทราบ: p1 = 120 kPa ที่ V1 = 50 ลูกบาศก์เซนติเมตร, อุณหภูมิและปริมาณคงที่; V2 = 30 ลูกบาศก์เซนติเมตร. ใช้ p1V1 = p2V2. จัดรูปใหม่: p2 = p1V1/V2 = 120 x 50/30 = 200 kPa. ปริมาตรที่เล็กลงให้ค่าความดันที่สูงขึ้นตามสัดส่วน
ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต
- ก๊าซอุดมคตินั้นเป็นโมเดลที่มีเงื่อนไขการใช้งาน องศาเซลเซียสศูนย์ไม่ใช่ศูนย์ของการเคลื่อนที่ระดับโมเลกุล และพลังงานภายในไม่ได้กำหนดโดยแรงดันเพียงอย่างเดียว
- กลับไปที่การสังเกตเดิม อธิบายว่าผลลัพธ์นี้สนับสนุนสิ่งใด มีเงื่อนไขใดบ้าง และเป็นอย่างไรในการทดสอบคำอธิบายอื่นที่ขัดแย้งกัน
在固定温度下，气体体积减半则压力减半。此说法错误：在固定温度下压力和体积成反比：pV = 常数。体积减半使压力加倍，因此压力与体积方向相反，而非相同方向。
โมเดลแก๊สและอุณหภูมิสัมบูรณ์: ระบุปริมาณใดคงที่ ความสัมพันธ์ระหว่างความดัน-ปริมาตรต้องใช้หน่วยที่สอดคล้องกันและอุณหภูมิคงที่ อัตราส่วนอุณหภูมิที่ใช้สเกลเคลวินเป็นการขยายผลเฉพาะเมื่อหลักสูตรระบุไว้ชัดเจนเท่านั้น
ที่อุณหภูมิคงที่ การลดปริมาตรแก๊สลงครึ่งหนึ่งจะทำให้ความดันลดลงครึ่งหนึ่งด้วย
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ที่อุณหภูมิคงที่ ความดันและปริมาตรมีความสัมพันธ์แบบ INVERSELY: pV = ค่าคงที่. การลดปริมาตรลงครึ่งหนึ่งทำให้ความดันเพิ่มขึ้นสองเท่า ดังนั้นความดันจึงเคลื่อนที่ในทิศทางตรงข้ามกับปริมาตร ไม่ใช่ทิศทางเดียวกัน
อุณหภูมิบนสเกลเคลวิน: เขียนคำศัพท์ทางเทคนิค
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
อุณหภูมิสัมบูรณ์หมายถึง อุณหภูมิบนสเกลเคลวิน