第一步 · 先猜一猜
1 mol、300 K、10 L 时压强 2.46 atm。只把体积压到 5 L,压强会?
选一个你现在的预测。
科学 / 物理 / 02
同样的分子,更热的炉子——速率分布怎么变形?
探索路线
知道气体由大量分子组成,温度衡量分子运动的剧烈程度。
记下 300 K、1 mol、10 L 时的压强 2.46 atm。
只把体积减半,读新压强。
再把温度加倍,比较两种"翻倍"的路径。
第一步 · 先猜一猜
选一个你现在的预测。
第二步 · 观察当前状态
发生了什么?
当前压强 2.46 atm,分子方均根速度 517 m/s——比声速还快。温度旋钮同时改变压强和速度分布的形状;体积与分子数只改压强。
第三步 · 接受一个挑战
1 / 3把压强推过 8 atm,进入 Highly compressed。
三个旋钮都往"挤"的方向:升温、加分子、缩体积。
从 600 K 的 4.92 atm 出发,把状态调回 Everyday pressure(1–3 atm)。
降温、减少分子或扩大体积,任选组合。
让方均根速度超过 900 m/s。
v_rms ∝ √T:517 → 900 需要约 3 倍温度(约 910 K 以上)。
安全与范围模拟气体。真实的高压容器与高温气体有实际危险。
你看到的是
温度是分子无规则运动的平均动能:升温不只是一起变快,分布还会展宽变扁(麦克斯韦-玻尔兹曼分布)。压强则来自撞壁的频度与力度,PV=nRT 把它与温度、分子数、体积连在一起。分布只看温度;压强读数则对三个旋钮都响应。
探索路径 · GUIDED PATHS