Termodynamika
Izotermická komprese
Stlačuj při stálém T: ΔU = 0, tedy Q = W.
Izotermická komprese — interaktivní simulace Termodynamika. Stlačuj při stálém T: ΔU = 0, tedy Q = W. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.
Izotermický děj
Stlačuj při stálém T: ΔU = 0, tedy Q = W.
Během izotermického děje závisí vnitřní energie ideálního plynu jen na teplotě, takže ΔU = 0. Veškerá práce vykonaná na plynu musí odejít jako teplo do zásobníku. Sleduj, jak křivka P–V následuje PV = konstanta, jak se pohybuje píst.
- ΔU = 0
- Q = W
Souhrn zkoumání
Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř
Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.
Hlavní otázka
Plyn je stlačen do menšího objemu při udržované konstantní teplotě (izotermicky). Je potřeba víc práce k dalšímu stlačení?
Predikce k zvážení
- Stlačení do menšího konečného objemu vyžaduje méně práce.
- Stlačení do menšího konečného objemu vyžaduje víc práce (víc záporné Wgas).
- Potřebná práce je stejná bez ohledu na konečný objem.
Role proměnných
Co nastavuješ:
- Konečný objem V₂ (L)
Co měříš:
- Práce vykonaná plynem W_gas (J)
Jak zkoumání probíhá
- Otevři předvolbu isothermal-compression a stiskni Resetovat. 1 mol plynu začíná na 49.9 L, 300 K.
- Zapni odečet práce vykonané na plynu.
- Nastav cílový (konečný) objem pro každý pokus a zapiš práci vykonanou plynem.
Řídící rovnice
První termodynamický zákon — ΔU = Q − W
Změna vnitřní energie se rovná dodanému teplu mínus práce vykonané plynem: ΔU = Q − W. Pro izotermický děj ideálního plynu ΔU = 0, takže veškerá práce vykonaná na plynu odchází jako teplo.
Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat
- Pro jeden pokus spočti W_gas = nRT·ln(V₂/V₁) s n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K. Porovnej s tabulkou.
- W_gas je záporné v každém pokusu. Vysvětli, co záporná hodnota fyzikálně znamená pro stlačovaný plyn a proč stlačení do menšího V₂ dělá W_gas zápornějším.
Kde se to objevuje mimo laboratoř
- Protože ΔU = 0 pro každý izotermický děj (teplota se nemění), říká první zákon Q = W_gas i tady. Teče teplo do plynu, nebo z plynu během tohoto stlačování? Vysvětli pomocí své znaménkové konvence.
- Aby plyn zůstal při stlačování na konstantní teplotě, potřebují skutečné experimenty tepelný zásobník ve styku s válcem. Vysvětli, proč by stlačování plyn zahřálo, kdyby ten zásobník nebyl.
- 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
- Vítej v Izotermickém stlačování
- Vyber komoru
- Stiskni Spustit
- Stlačování při stálém T
- Otevři panel Vlastnosti
- Povedlo se!
Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.
Otevřít interaktivní laboratoř →