Свойства состояния газа
Gas Properties by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)
Цель:
Влияние изменения давления, объема и температуры на другие параметры газа
Виртуальный эксперимент
В виртуальном симуляции вы можете увидеть свойства частиц газа: изменение объема, движение частиц под действием тепла. Этот эксперимент является продолжением симуляции движения частиц газа, раскрывая далее свойства газа.
На рисунке ниже показаны функции, которые выполняет каждая кнопка.
Ход работы:
Шаг 1. Когда вы входите в виртуальный эксперимент “свойства частиц газа», у вас есть четыре различных раздела: идеальный газ, исследование, энергия и диффузия. В этой работе вы выберете идеальный раздел и будете проводить эксперименты в этом разделе.
Шаг 2. Выведите на экран линейку, указав ее ширину в поле «Ширина» (находится в блоке параметров). Вы можете увидеть, что начальная ширина коробки составляет 10 нанометров.
Шаг 3. С помощью инструмента «добавить частицы» добавьте в коробку необходимое количество частиц. Количество доступных частиц отображается в разделе «частицы». Вы можете отслеживать изменения температуры и давления внутри коробки в соответствующих индикаторах.
Шаг 4. Измените значение параметра «Константа» с «ничего» на «Объем». В этом режиме объем коробки будет фиксированным.
Шаг 5. Нагревая или охлаждая коробку, наблюдайте за изменениями температуры и давления.
Шаг 6. Измените значение параметра «Константа» на «Температура». Теперь температура будет фиксированной, а другие параметры будут меняться при ее изменении.
Шаг 5. Попробуйте изменить размер коробки, увеличивая или уменьшая ее ширину. Вы заметите, что при сжатии объем уменьшается, а давление увеличивается, и наоборот, при расширении объем увеличивается, а давление уменьшается.
Шаг 8. Измените значение параметра «Константа» на «Давление».
Шаг 9. Нагревая или охлаждая коробку, наблюдайте за изменениями температуры и объема.
Шаг 10. Измените значение параметра «Константа» на следующий тип «Давления». И в этом режиме давления будет фиксированным.
Шаг 11. Наблюдайте, как при изменении объема коробки (расширении или сжатии) температура и объем будут меняться пропорционально.
Шаг 12. При желании вы можете продолжить эксперимент, используя другие параметры, доступные в симуляции.
Шаг 13. При изменении параметров следите за изменениями, происходящими в коробке и с деталями, и делайте выводы о взаимосвязи между давлением, объемом и температурой.
Заключение:
В ходе виртуального эксперимента были продемонстрированы изменения, происходящие с частицами газа при изменении давления, объема и температуры.
Русские переводы терминов на английском языке:
- nothing-ничего
- volume-объем
- temperature-температура
- pressure-давление
- width-ширина
- stopwatch-секундомер
- collision counter-счетчик столкновений
- particles-детали
- heat-нагревать
- cool-охлаждение
- heavy-тяжелый
- light-легкий