Движение частиц газа
Gases Intro by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)
Цель:
Описание движения частиц газа
Влияние температуры на движение частиц газа
Виртуальный эксперимент
В этой виртуальной эксперименте вы будете наблюдать за движением частиц газа и за тем, как они меняются при воздействии внешних сил.
На рисунке ниже показаны функции, которые выполняет каждая кнопка.
Ход работы:
Шаг 1. Когда виртуальная симуляция включена, у вас есть два раздела: введение и законы. Откройте вводный раздел, и вы начните работать там.
Шаг 2. Нажмите кнопку «частицы» и откройте «типы частицы». Даны два типа частицы: тяжелые и легкие.
Шаг 3. Выведите секундомер на экран и счетчик столкновений на стену, отметив показания параметров. Вы можете увидеть, что ширина коробки составляет 10 нанометров, нажав кнопку «ширина».
Шаг 4. Замените единицы измерения температуры и давления. Преобразуйте K в ºC, atm в kPa.
Шаг 5. Вставьте детали в коробку с помощью инструмента для вставки деталей. Синие частицы тяжелее. Вы можете посмотреть их количество в разделе частицы. И вы можете отслеживать изменения температуры и давления внутри коробки.
Шаг 6. Вы можете увидеть количество ударов частиц о стенку за 10 пс (пикосекунд), подключив счетчик столкновений к стене.
Шаг 7. Нагрейте коробку. Следите за изменениями температуры и давления.
Шаг 8. Снова подсчитайте количество ударов частиц по стене, включив счетчик столкновений к стене.
Шаг 9. Теперь дайте коробке остыть. Следите за изменениями температуры и давления.
Шаг 10. Попробуйте пересчитать количество ударов частицы о стену.
Шаг 11. Освободите коробку от частиц с помощью кнопки чистки, расположенной внизу.
Шаг 12. Попробуйте повторить шаги, описанные выше, выбрав более легкие (красные) частицы.
Шаг 13. Попробуйте сравнить тяжелые и легкие частицы. Вы можете видеть, что более легкие частицы имеют более высокую скорость, чем более тяжелые частицы.
Заключение
С помощью виртуального эксперимента вы смогли наблюдать движение частиц газа и влияние температуры на него.
Русские переводы терминов на английском языке:
- pressure — давление
- width — ширина
- stopwatch — секундомер
- collision counter — счетчик столкновений
- particles — частицы
- heat — нагревать
- cool — охлаждение
- heavy — тяжелый
- свет — легкий