Termodünaamika
Isoteremiline kokkusurumine
Suru konstantsel T: ΔU = 0, seega Q = W.
Isoteremiline kokkusurumine — interaktiivne Termodünaamika simulatsioon. Suru konstantsel T: ΔU = 0, seega Q = W. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Isoteremiline protsess
Suru konstantsel T: ΔU = 0, seega Q = W.
Isotermilises protsessis sõltub ideaalgaasi siseenergia ainult temperatuurist, seega ΔU = 0. Kogu gaasile tehtud töö peab reservuaarile soojusena lahkuma. Vaata, kuidas P–V kõver järgib PV = konstant, kui kolb liigub.
- ΔU = 0
- Q = W
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Gaas surutakse väiksemasse ruumalasse, tema temperatuuri hoides konstantsena (isoteremiliselt). Kas edasine kokkusurumine nõuab rohkem tööd?
Kaalutavad ennustused
- Väiksemasse lõppruumalasse surumine nõuab vähem tööd.
- Väiksemasse lõppruumalasse surumine nõuab rohkem tööd (negatiivsem Wgas).
- Vajalik töö on sama sõltumata lõppruumalast.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Lõppruumala V₂ (L)
Mida sa mõõdad:
- Gaasi poolt tehtud töö W_gas (J)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava isoteremilise kokkusurumise eelseadistus ja vajuta Lähtesta. 1 mol gaasi alustab 49,9 L, 300 K.
- Lülita sisse gaasile tehtud töö näit.
- Sea iga katse jaoks siht- (lõpp-) ruumala ja kirjuta üles gaasi poolt tehtud töö.
Juhtiv võrrand
Termodünaamika esimene seadus — ΔU = Q − W
Sisemise energia muutus võrdub lisatud soojus miinus gaasi poolt tehtud töö: ΔU = Q − W. Isoteremilise ideaalgaasi protsessi korral ΔU = 0, seega lahkub kogu gaasile tehtud töö soojusena.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses W_gas = nRT·ln(V₂/V₁), kasutades n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K. Võrdle tabeliga.
- W_gas on negatiivne igas katses. Selgita, mida negatiivne väärtus füüsikaliselt tähendab kokkusurutava gaasi jaoks ja miks väiksemasse V₂ surumine teeb W_gas-e negatiivsemaks.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Kuna ΔU = 0 igas isoteremilises protsessis (temperatuur ei muutu), ütleb esimene seadus, et Q = W_gas ka siin. Kas soojus voolab selle kokkusurumise ajal gaasi sisse või välja? Selgita oma märgikonventsiooni abil.
- Et gaas jääks kokkusurumise ajal konstantsele temperatuurile, vajavad päris eksperimendid soojusreservuaari silindriga kontaktis. Selgita, miks kokkusurumine soojendaks gaasi üles, kui seda reservuaari poleks.
- 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
- Tere tulemast isotermilise surumise juurde
- Vali kamber
- Vajuta Esita
- Surumine konstantsel T
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.