Termodinamika
Conduction bar
Dumadaloy ang init sa bar bilang Q/t = kAΔT/L.
Conduction bar — interactive na Termodinamika simulation. Dumadaloy ang init sa bar bilang Q/t = kAΔT/L. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Heat conduction
Dumadaloy ang init sa bar bilang Q/t = kAΔT/L.
Ang batas ni Fourier ng conduction ay nagpapadalo ng init nang mas mabilis kapag mas malaki ang temperature gradient, mas malaki ang cross-section, o mas mataas ang thermal conductivity k ng materyal. Pinili ang geometry ng bar para madaling basahin sa end temperature ang steady-state na heat current.
- Q/t = kAΔT/L
- Fourier law
Investigation brief
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
Ang bar ng tanso ang nagdudugtong sa mainit at malamig na katawan. Kung gagamit ka ng mas makapal na bar (mas malaking cross-sectional area), mas mabilis o mas mabagal ba dadaloy ang init dito?
Mga hulang timbangin
- Mas mabilis mag-conduct ang mas makapal na bar — mas malaking area ay mas malawak na daan ng daloy.
- Mas mabagal mag-conduct ang mas makapal na bar.
- Hindi nakaaapekto ang kapal ng bar sa rate ng conduction.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Cross-sectional area A (m²)
Ang sinusukat mo:
- Heat-flow rate Q̇ (W)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang conduction-bar preset at pindutin ang I-reset. Ang bar ng tanso (k = 401 W/(m·K), haba 0.1 m) ang nagdudugtong sa 450 K na katawan at 300 K na katawan.
- I-enable ang heat-flow-rate readout sa conductor.
- Itakda ang cross-sectional area ng bar sa bawat trial at itala ang heat-flow rate.
Governing equation
Batas ni Fourier ng Conduction — Q/t = k·A·ΔT / L
Kumakalat ang init sa materyal sa rate na itinatakda ng conductivity, cross-sectional area, pagkakaiba ng temperatura, at haba: Q̇ = kAΔT/L. Mas malaking area o pagkakaiba ng temperatura ay pampabilis ng conduction; mas mahabang daan ay pampabagal.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang Q̇ = kAΔT/L gamit ang k = 401 W/(m·K), ΔT = 150 K, L = 0.1 m. Ihambing sa table.
- Ipaliwanag, gamit ang batas ni Fourier, kung bakit idinadoble ng pagdoble sa cross-sectional area ng bar ang rate ng daloy ng init sa nakatakdang pagkakaiba ng temperatura at haba.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Ang materyal na mababa ang thermal conductivity (gaya ng salamin, k ≈ 0.8 W/(m·K)) ay mas mabagal mag-conduct ng init nang husto kaysa tanso (k = 401 W/(m·K)) para sa parehong area at haba. Ipaliwanag kung bakit gumagamit ng low-k na materyales ang insulation ng bahay.
- Binabago ng experiment na ito ang area, pero may haba ring L sa denominator ang formula. Idoble o hahatiin kaya sa dalawa ng pagdoble sa haba ng bar ang heat-flow rate? Ipaliwanag kung bakit mas lumalaban ang mas mahabang daan sa daloy ng init.
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.1 Thermal energy transfers
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- Middle School Physical Science — Controlling heat transfer
- Middle School Physical Science — Energy transfer between materials
- Mabuhay sa Conduction Bar
- Piliin ang conductor
- Pindutin ang I-play
- Init sa bar
- Buksan ang Properties panel
- Nagawa mo ito!
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.