Mô hình khí và nhiệt độ tuyệt đối
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| absolute temperature/ˈæbsəluːt ˈtemprɪtʃə/ | nhiệt độ tuyệt đối |
| ideal gas/aɪˈdɪəl ɡæs/ | chất khí lý tưởng |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Một bình khí kín thay đổi áp suất khi được làm nóng. Tỉ lệ nhiệt độ Celsius không thể dự đoán sự thay đổi áp suất vì mô hình khí sử dụng nhiệt độ tuyệt đối.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Các hạt khí chuyển động ngẫu nhiên và va chạm với thành bình. Áp suất phụ thuộc vào các va chạm với thành bình. Ở nhiệt độ cố định, nén giảm thể tích và tăng áp suất đối với một lượng khí xác định.
- nhiệt độ tuyệt đối: Nhiệt độ theo thang đo Kelvin; khí lý tưởng: Mô hình khí với các giả định đơn giản hóa đã được quy định rõ.
Đối với một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi, việc giảm nửa thể tích sẽ làm gì với áp suất?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Ở nhiệt độ cố định, các hạt khí giữ nguyên vận tốc trung bình của chúng, nên khi giảm thể tích xuống một nửa thì tần suất va chạm với thành bình tăng gấp đôi - áp suất tăng gấp đôi (pV = hằng số). Nếu giảm áp suất xuống một nửa thì thể tích phải tăng gấp đôi thay vào đó.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Xác định các đại lượng nào giữ nguyên. Hệ thức giữa áp suất và thể tích yêu cầu đơn vị thống nhất và nhiệt độ cố định. Tỉ lệ nhiệt độ dựa trên Kelvin chỉ mở rộng ở những nơi khóa học quy định rõ ràng.
- Sử dụng thiết bị được chấp nhận với dải nhiệt độ và giới hạn áp suất do giáo viên quy định. Cho cân bằng nhiệt xảy ra và ghi lại áp suất theo nhiệt độ Kelvin. Tuyệt đối không gia nhiệt bình kín tự chế.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: áp suất khí là 100 kPa tại thể tích 60 cm³, ở nhiệt độ không đổi. p1V1=p2V2. Tại thể tích 30 cm³, p2=p1V1/V2=100×60/30=200 kPa.
Ở nhiệt độ không đổi, áp suất là 120 kPa tại thể tích 50 cm³. Tìm áp suất tại thể tích 30 cm³. Sử dụng cùng trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → mối liên hệ → thế số → đơn vị và diễn giải.
Ở nhiệt độ không đổi, áp suất là 120 kPa tại thể tích 50 cm³. Tìm áp suất tại thể tích 30 cm³.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 200 kPa. Đã biết: p1 = 120 kPa tại V1 = 50 cm³, nhiệt độ và lượng khí cố định; V2 = 30 cm³. Sử dụng p1V1 = p2V2. Sắp xếp lại: p2 = p1V1/V2 = 120 x 50/30 = 200 kPa. Thể tích nhỏ hơn dẫn đến áp suất cao tương ứng.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Khí lý tưởng là một mô hình với các điều kiện áp dụng. 0°C không phải là chuyển động phân tử bằng không, và năng lượng nội không chỉ phụ thuộc vào áp suất.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Ở nhiệt độ cố định, giảm nửa thể tích khí thì giảm nửa áp suất. tuyên bố này sai: Ở nhiệt độ cố định, áp suất và thể tích LIÊN KẾT NGƯỢC: pV = hằng số. Giảm nửa thể tích làm tăng gấp đôi áp suất, vì vậy áp suất di chuyển theo hướng ngược với thể tích, không phải cùng hướng.
Mô hình khí và nhiệt độ tuyệt đối: Xác định các đại lượng nào giữ nguyên. Hệ thức giữa áp suất và thể tích yêu cầu đơn vị thống nhất và nhiệt độ cố định. Tỉ lệ nhiệt độ dựa trên Kelvin chỉ mở rộng ở những nơi khóa học quy định rõ ràng.
Ở nhiệt độ cố định, việc giảm nửa thể tích khí sẽ làm giảm nửa áp suất của nó.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Ở nhiệt độ cố định, áp suất và thể tích LIÊN KẾT NGƯỢC: pV = hằng số. Khi giảm thể tích xuống một nửa thì áp suất tăng gấp đôi, nên áp suất di chuyển ngược chiều với thể tích, chứ không cùng chiều.
Nhiệt độ trên thang Kelvin: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
nhiệt độ tuyệt đối là Nhiệt độ trên thang đo Kelvin.