Zustandsänderungen eines idealen GasesBei dieser Simulation geht es um den Zusammenhang zwischen Druck, Volumen und Temperatur eines Gases. Behandelt werden Vorgänge, bei denen eine dieser Größen konstant bleibt. Das Gas (grün dargestellt) befindet sich in einem Zylinder, der unten durch einen beweglichen Kolben abgeschlossen ist. Ein Druckmessgerät und ein Thermometer gestatten das Ablesen von Druck und Temperatur. Mit den drei oberen Radiobuttons lassen sich folgende Zustandsänderungen auswählen: - Isobare Zustandsänderung (Druck konstant)
- Isochore Zustandsänderung (Volumen konstant)
- Isotherme Zustandsänderung (Temperatur konstant)
In die Textfelder sind für Anfangs- und Endzustand die gegebenen Werte von Druck p (Einheit Kilopascal), Volumen V (Einheit Kubikdezimeter) und absoluter Temperatur T (Einheit Kelvin) einzutragen. Eine dieser sechs Größen (ausgewählt durch einen Radiobutton) wird nicht eingegeben, sondern berechnet. Zu beachten ist, dass die Zahlenwerte nicht zu klein und nicht zu groß sein dürfen. Die Eingabe wird abgeschlossen durch einen Mausklick auf den Button "Anfangszustand". Danach kann die Simulation gestartet werden. Zusätzlich zur Darstellung des Experiments zeigen drei Diagramme den Zusammenhang zwischen Druck, Volumen und absoluter Temperatur. An den großen Pfeilen ist zu erkennen, ob das Gas Wärme bzw. Arbeit aufnimmt oder abgibt; außerdem wird angegeben, ob und wie sich die innere Energie des Gases bei dem betrachteten Vorgang ändert. Folgende Gesetzmäßigkeiten können mit der Simulation überprüft werden:
| Isobare Zustandsänderung: |
Druck konstant |
V/T konstant |
| Isochore Zustandsänderung: |
Volumen konstant |
p/T konstant |
| Isotherme Zustandsänderung: |
Temperatur konstant |
pV konstant |
Diese drei Gesetze sind Spezialfälle des allgemeinen Gasgesetzes:
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