Termodinamika
Reversible Carnot cycle — entropy
Ang reversible na Carnot cycle ay nagpapalitan ng entropy sa mga reservoir — net ΔS_univ ≈ 0.
Reversible Carnot cycle — entropy — interactive na Termodinamika simulation. Ang reversible na Carnot cycle ay nagpapalitan ng entropy sa mga reservoir — net ΔS_univ ≈ 0. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Reversible entropy
Nagpapalitan ng entropy sa mga reservoir ang reversible Carnot cycle — net ΔS_univ ≈ 0.
Sa buong reversible na cycle, babalik sa simula nitong value ang entropy ng system, habang nawawalan ng entropy na Q_h/T_h ang hot reservoir at nakakakuha ng Q_c/T_c na magkapareho ang magnitude ang cold reservoir. Zero ang kabuuang entropy change ng uniberso — nagtatakda ito ng maximum efficiency.
- ΔS_univ = 0 (reversible)
- Entropy exchange
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 Carnot engine ay nagpapalitan ng init sa hot reservoir sa isang leg at sa cold reservoir sa isa pa. Eksakto bang nakakansela ng entropy loss ng hot reservoir ang entropy gain ng cold reservoir?
Mga hulang timbangin
- Hindi nakakansela ang entropy change ng mga reservoir; may di-serong net na entropy change sa kabuuan.
- Oo — para sa reversible (Carnot) na cycle, eksaktong nakakansela ang dalawang entropy change ng reservoir, na nagbibigay ng zero net na entropy generation.
- Hindi magkaugnay ang entropy change ng mga reservoir sa initong ipinagpalit sa gas.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Numero ng leg
Ang sinusukat mo:
- Ipinagpalit na init sa leg na ito Q (J)
- Ambag ng entropy ΔS = Q/T (J/K)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang entropy-carnot preset at pindutin ang I-reset. Parehong 4-leg na Carnot cycle ng carnot-cycle ang tatakbo sa pagitan ng 600 K at 300 K na reservoir.
- I-enable ang per-leg heat readout.
- Para sa bawat leg ng cycle (1 hanggang 4), basahin ang ipinagpalit na init at kalkulahin ang entropy contribution ng leg na Q_leg/T_leg.
Governing equation
Reservoir Entropy Balance — ΔS = Qout/Tc − Qin/Th
Nagbabago ng −Q/T ang entropy ng bawat reservoir sa initong inilabas nito (o +Q/T sa sinipsip) sa sarili nitong nakatakdang temperatura. Para sa reversible cycle na gaya ng Carnot, eksaktong nakakansela ang entropy change ng hot at cold reservoir: ΔS_net = Qout/Tc − Qin/Th = 0.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Kumpirmahing zero ang entropy contribution ng leg 2 at 4 (adiabatic), dahil Q = 0 sa mga leg na iyon ayon sa depinisyon. I-sum ang di-serong contribution ng leg 1 (sa Th = 600 K) at leg 3 (sa Tc = 300 K).
- Ang initong sinipsip ng gas sa leg 1 ay nagiging initong inilabas ng hot reservoir; ang initong inilabas ng gas sa leg 3 ay nagiging initong sinipsip ng cold reservoir. Ipaliwanag kung bakit zero ang kabuuang entropy change ng mga reservoir sa buong cycle.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- May friction at finite-speed na heat transfer ang tunay na engine, kapwa irreversible. Ipaliwanag kung bakit HINDI eksaktong makakansela ang reservoir entropy change ng tunay na cycle, na nagbibigay ng positibong net entropy generation — at kung bakit kinakailangan ng ikalawang batas na ≥ 0 ang net generation.
- Ang zero net entropy generation ng Carnot cycle ang dahilan kung bakit ito tinatawag na 'reversible' — papatakbo mo ang bawat leg pabaliktad at mabubura ang lahat, kabilang ang estado ng mga reservoir. Ipaliwanag kung bakit ang process na may positibong net entropy generation (gaya ng friction) ay hindi mabubura nang ganyan.
- 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
- Mabuhay sa Entropy Carnot
- Piliin ang chamber
- Pindutin ang I-play
- Entropy sa reversible cycle
- 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.