Teaching ideal gas in a uniform field: exploring student preferences

บทความในวารสาร


ผู้เขียน/บรรณาธิการ


กลุ่มสาขาการวิจัยเชิงกลยุทธ์


รายละเอียดสำหรับงานพิมพ์

รายชื่อผู้แต่งWittaya Kanchanapusakit and Pattarapon Tanalikhit

ผู้เผยแพร่IOP Publishing

ปีที่เผยแพร่ (ค.ศ.)2023

ชื่อย่อของวารสารEur. J. Phys.

Volume number44

Issue number6

หน้าแรก065704

นอก0143-0807

eISSN1361-6404

URLhttps://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6404/acff9a

ภาษาEnglish-United States (EN-US)


ดูบนเว็บไซต์ของสำนักพิมพ์


บทคัดย่อ

An ideal classical gas under uniform gravity is a commonly discussed problem in statistical thermodynamics. At an introductory level, the condition of hydrostatic equilibrium gives rise to the barometric formula, which describes the variation of gas pressure with height. At an advanced level, the partition function can be used to find the density and the internal energy of the gas. These methods rely heavily on mathematical concepts, which may pose a difficulty to some students. This article presents teaching the problem via the virial theorem, emphasising the physical picture of the particle distribution. The virial theorem allows the internal energy to be expressed as an integral over the surface of the container. For the pedagogical purpose, visualisation of how the particles distribute themselves at extreme temperatures helps determine the internal energy of the gas. Student feedback is used as a basis for evaluating different approaches to the problem.


คำสำคัญ

ไม่พบข้อมูลที่เกี่ยวข้อง


อัพเดทล่าสุด 2023-13-11 ถึง 08:52