Термодинамика
Изобарно загряване
Загрей при постоянно P: газът се разширява и извършва работа.
Изобарно загряване — интерактивна симулация Термодинамика. Загрей при постоянно P: газът се разширява и извършва работа. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.
Изобарно загряване
Загрей при постоянно P: газът се разширява и извършва работа.
При постоянно налягане загряването на идеален газ налага разширение, така че газът може да извърши работа върху околната среда, докато температурата расте. От първия закон, Q = ΔU + W; част от погълнатата топлина повишава вътрешната енергия и част плаща работата по разширението.
- W = PΔV
- Q = ΔU + W
Резюме на изследването
Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията
Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.
Водещ въпрос
Газ се загрява при постоянно налягане, така че се разширява (изобарно). Ако го оставиш да се разшири до по-голям краен обем, извършва ли газът повече работа върху околната среда?
Предсказвания за преценка
- По-голям краен обем означава по-малко работа, извършена от газа.
- Извършената работа не зависи от крайния обем.
- По-голям краен обем означава повече работа, извършена от газа.
Роли на променливите
Какво задаваш ти:
- Краен обем V₂ (L)
Какво измерваш:
- Работа, извършена от газа W_gas (J)
- Крайна температура T₂ (K)
Как протича изследването
- Отвори настройката изобарно загряване и натисни Нулирай. 1 mol газ започва на 24.9 L, 300 K, при постоянно налягане.
- Включи показанието за крайна температура на камерата.
- Задай целевия (краен) обем за всеки опит и запиши крайната температура и извършената работа.
Управляващо уравнение
Изобарна работа — W = P·ΔV
При постоянно налягане работата, извършена от разширяващ се газ, е просто налягане по промяната на обема: W_gas = P·ΔV — площта на правоъгълник под хоризонтална линия на P-V диаграма.
Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист
- За един опит изчисли W_gas = P₁(V₂ − V₁) с P₁ = nRT₁/V₁ = 100 kPa, после T₂ = T₁·V₂/V₁. Сравни и двете с таблицата.
- Обясни, с W_gas = P·ΔV, защо по-голяма промяна на обема при същото постоянно налягане означава повече работа, извършена от газа.
Къде това се появява извън лабораторията
- Линията ти T₂-спрямо-V₂ е законът на Шарл: при постоянно налягане обемът и абсолютната температура са право пропорционални. Обясни защо това следва директно от PV = nRT, когато P е фиксирано.
- Част от топлината, която добавяш при изобарно загряване, отива в работа (разширение) и част във вътрешна енергия. Коя получава повече от добавената топлина за едноатомен газ (f = 3): членът работа или членът вътрешна енергия?
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.4 Thermodynamics
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- Добре дошъл при изобарното загряване
- Избери камерата
- Натисни Пусни
- Загряване при постоянно P
- Отвори панела Свойства
- Справи се!
Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.
Отвори интерактивната лаборатория →