Termodinamika
Paghahalo ng mainit at malamig
Ihalo ang mainit at malamig na katawan; hanapin ang equilibrium temperature.
Paghahalo ng mainit at malamig — interactive na Termodinamika simulation. Ihalo ang mainit at malamig na katawan; hanapin ang equilibrium temperature. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Thermal equilibrium
Ihalo ang mainit at malamig na katawan; hanapin ang equilibrium temperatura.
Inaassume ng calorimetry ang hiwalay na system: magkapareho ang init nawala sa mainit na katawan at init nakuha ng malamig. Ang final na temperatura ay mass-weighted average ng initial na temperatura kapag magtugma ang specific heat. Gumagamit ang preset na ito ng malinaw na heat capacity para makita ang paglapit sa equilibrium.
- Q_lost = Q_gained
- T_eq timbang sa mc
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 mainit na aluminium block ay hinulog sa mas malamig na tubig. Kung gumamit ka ng mas malaking block (mas maraming mass) sa parehong starting temperatura, tataas o bababa ang final na equilibrium temperatura?
Mga hulang timbangin
- Itinataas ng mas malaking mainit na block ang final na equilibrium temperatura.
- Ibinababa ng mas malaking mainit na block ang final na equilibrium temperatura.
- Hindi nakadepende sa mass ng aluminium block ang final na temperatura.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Mass ng aluminium m₂ (kg)
Ang sinusukat mo:
- Equilibrium temperatura T_eq (K)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang hot-cold-mix preset at pindutin ang I-reset. 1 kg ng tubig sa 290 K (body1) ay mahahalo sa aluminium block sa 400 K (body2).
- I-enable ang equilibrium-temperature readout.
- Itakda ang mass ng aluminium block sa bawat trial at itala ang equilibrium temperatura.
Governing equation
Calorimetric na Equilibrium Temperatura — T_eq = Σ mᵢcᵢTᵢ / Σ mᵢcᵢ
Kapag nagpalitan ng init ang dalawang katawan nang walang nawawala sa paligid, humihinto sila sa weighted-average na temperatura — weighted sa heat capacity m·c ng bawat katawan, hindi lang sa mass.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) gamit ang tubig na m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, at aluminium na c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K. Ihambing sa table.
- Ipaliwanag kung bakit hinihila pataas ng pagdami sa mass ng mainit na block ang equilibrium temperatura, kahit napakababa ng specific heat nito (900 J/(kg·K)) kumpara sa tubig (4186 J/(kg·K)).
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Hindi karaniwang mataas ang specific heat ng tubig kumpara sa karamihan ng materyales. Ipaliwanag kung bakit mas banayad ang pagbabago-bago ng temperatura sa mga coastal climate kaysa sa loob ng bansa, gamit ang parehong energy-balance na ideya ng experiment na ito.
- Dapat eksaktong katumbas ng init na nakamit ng tubig ang init na nawala sa aluminium block (konserbasyon ng enerhiya, walang nawawala sa paligid). Para sa isang trial, beripikahin ito gamit ang Q = mcΔT para sa bawat katawan.
- 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 — Energy transfer between materials
- Mabuhay sa Hot Cold Mix
- Piliin ang malamig na katawan
- Pindutin ang I-play
- Paghahalo tungo sa iisang temperatura
- 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.