气体定律

关于这个模拟实验

本模拟将压强展示为粒子撞击容器壁的结果。学生可将温度从100 K 调到800 K，通过移动活塞改变体积，并改变粒子数。测得的压强由实际碰撞计算得出，并与理想气体的预测值 nRT/V 进行比较。读数还会显示体积和温度。它是讲解玻意耳定律、查理定律以及压强的粒子解释的生动工具，也适合讨论为什么压缩气体会使其升温。

学生可以探索什么

将体积从5单位降到2单位，观察“测得的 P”如何向 nRT / V 靠近并升高。
将温度提高到800 K，观察粒子运动加快、压强增大。
用“物质的量”滑块添加粒子，比较添加前后的压强。
每改变一个控件，检查“测得的 P”与 nRT / V 是否保持接近。
使用“正视”和“侧视角”相机视图，观察粒子撞击活塞盖的情况。

学习目标

1用粒子与器壁的碰撞解释气体压强。
2描述压强如何随体积、温度和气体量的变化而变化。
3利用 P V = n R T 预测给定条件下的压强。
4将测量值与模型预测值进行比较。

教师常问的问题

免费吗？

是的。它免费，可在任何现代浏览器中运行，包括交互式电子白板和平板电脑，且无需注册。

体积减小时，压强为什么会升高？

在较小的空间中，粒子撞击器壁的次数更多，而每个器壁面积要承担的碰撞也更多。温度不变时，体积减半大致会使压强加倍，这就是玻意耳定律。

温度为什么会使压强升高？

温度越高，粒子运动越快，因此撞击器壁的次数更多，且每次碰撞的动量也更大。在体积和气体量固定时，压强与开尔文温度成正比。

如何在课堂上使用？

逐个移动“温度”“体积”和“物质的量”滑块，并读取“测得的 P”。在“正视”和“侧视角”之间切换，从不同角度观察。请学生预测每次压强的变化。

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