Ideální plyn

Jak to funguje

Teplota plynu vyjadřuje střední pohybovou energii molekul a tlak vzniká jejich nárazy do stěn. Pro ideální plyn platí stavová rovnice p·V = n·R·T. Při stálém objemu (izochorický děj) roste tlak úměrně teplotě, při stálé teplotě (izotermický děj) je tlak nepřímo úměrný objemu a při stálém tlaku (izobarický děj) roste objem úměrně teplotě. Střední kvadratická rychlost molekul roste s odmocninou teploty.

p·V = n·R·Tv_kv = √(3·R·T / M)U = 3/2 · n·R·T

Vyzkoušejte si

1. Výchozí stav je 1 mol argonu při 300 K v objemu 25 l. Tlak je 99,8 kPa a střední kvadratická rychlost molekul 433 m/s.
2. Při volbě „Objem · izochorický děj“ zvyšte teplotu na 600 K. Odhadněte předem: tlak se zdvojnásobí na 199,5 kPa, ale rychlost molekul vzroste jen √2krát, na 612 m/s.
3. Přepněte na „Teplota · izotermický děj“ a zmenšete objem na 12,5 l. Tlak vzroste na dvojnásobek, rychlost molekul zůstane stejná.
4. V grafu „Stopa vašeho experimentu“ porovnejte tvar izotermy (hyperbola) a izobary (vodorovná čára) v diagramu p–V.

Co model zjednodušuje

Simulace ukazuje ideální plyn: molekuly jsou body bez vzájemného přitahování, srážky jsou dokonale pružné a animace zobrazuje jen malý vzorek částic. Skutečný argon by za atmosférického tlaku pod 87 K zkapalněl. Záložka „Skupenství“ je jen názorné srovnání uspořádání částic, ne výpočet fázového přechodu.

Související experimenty

• Atomy a chemické vazby
• Dravec a kořist
• Galtonova deska