⚛️

Lab 147 — ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส (3D)

Kinetic Theory — ดูโมเลกุลชนผนัง วัดความดันจากการดล และวัดอัตราเร็วอาร์เอ็มเอสจากโมเลกุลจริงในแบบจำลอง

3D · three.js KP Science simulation
แก๊ส
จำนวน
⚠️ โหลดไลบรารี 3D (three.js) ไม่สำเร็จ — ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
โหมดการทดลอง
🧭 ตอนนี้ต้องทำอะไร
❓ ผลการทาย
📋 ตารางบันทึกผล
📈 กราฟ
🎯 คำนวณแล้วเทียบกับการวัด
v_rms N₂ 300 K =m/s
E_k เฉลี่ย 300 K =×10⁻²¹ J
M ปริศนา =g/mol
k = 1.38 × 10⁻²³ J/K · 1 ลูก แทน 10²⁰ โมเลกุล · 1 u = 1.66 × 10⁻²⁷ kg

วัตถุประสงค์

อุปกรณ์

วิธีการทดลอง

  1. เลือกแก๊ส รอให้เกจเฉลี่ยนิ่ง บันทึก P และ v_rms
  2. เปลี่ยน T อย่างน้อย 4 ค่า เขียนกราฟ v_rms² กับ T
  3. เปลี่ยนจำนวนโมเลกุลและปริมาตร ตรวจกราฟ P กับ NkT/V
  4. เทียบแก๊สต่างชนิดที่ T เท่ากัน
  5. ใช้ v_rms หามวลต่อโมลของแก๊สปริศนา

คำถามท้ายการทดลอง

  1. T เพิ่มเป็น 2 เท่า v_rms เป็นกี่เท่า
  2. เหตุใดเลขความดันจึงแกว่ง และเหตุใดแกว่งน้อยลงเมื่อมีโมเลกุลมาก
  3. โมเลกุลบางตัวเร็วกว่า v_rms มาก ขัดกับแบบจำลองหรือไม่
📚 ที่มา: คู่มือ Physics Lab Experiments (H. H. Gottlieb, 1981; ERIC ED219228) การทดลองที่ ไม่มีการทดลองนี้ในคู่มือ · ผลการเรียนรู้ ฟิสิกส์ สสวท. บทที่ 16 16.3

1. แบบจำลองแก๊สอุดมคติ

2. ความดัน

P = ⅓ (N/V) m v_rms²

3. พลังงานจลน์เฉลี่ย

E_k = 3/2 kT

4. อัตราเร็วอาร์เอ็มเอส

v_rms = √(3kT/m)
🔍 โมเลกุลไม่ชนกันเองในแบบจำลองนี้ (การกระจายอัตราเร็วตั้งเป็นแบบแมกซ์เวลล์ตอนเริ่ม) · ความเร็วบนจอถูกลดสเกล · ความดันนับจากการดลบนลูกสูบจริงในแบบจำลอง