Termodinamika
Isochoric heating
Initain sa constant na V: ang lahat ng init ay nagtataas ng internal energy.
Isochoric heating — interactive na Termodinamika simulation. Initain sa constant na V: ang lahat ng init ay nagtataas ng internal energy. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Isochoric heating
Initain sa constant na V: lahat ng init ay nagtataas ng internal energy.
Sa matigas na pader, walang gawaing magagawa (W = 0), kaya bumababa ang unang batas sa Q = ΔU. Bawat joule ng init ay tuwirang dinadagdagan ang molecular kinetic energy, na bumubuo ng pinakamatulis na pagtaas ng temperatura kada unit ng init sa mga basic na process.
- W = 0
- Q = ΔU
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 gas ay initin sa matigas at naka-seal na lalagyan, kaya hindi magbabago ang volume nito (isochoric). Dahil hindi makalawak ang gas, saan napupunta ang lahat ng idinagdag na init?
Mga hulang timbangin
- Lahat ng init ay napupunta sa internal energy, dahil walang gawaing ginagawa sa constant na volume.
- Karamihan sa init ay nagiging gawain kahit matigas ang lalagyan.
- Nahahati nang pantay ang init sa gawain at internal energy, katulad ng ibang process.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Final na temperatura T₂ (K)
Ang sinusukat mo:
- Final na pressure P₂ (kPa)
- Idinagdag na init Q (J)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang isochoric-heating preset at pindutin ang I-reset. 1 mol ng gas ang naka-seal sa 0.0249 m³, nagsisimula sa 300 K.
- I-enable ang pressure at heat-added readout.
- Itakda ang target (final) na temperatura sa bawat trial, at itala ang final na pressure at idinagdag na init.
Governing equation
Isochoric Heating at Internal Energy — U = f/2·n·R·T
Sa constant na volume, walang gawaing ginagawa ang gas (W_gas = 0), kaya ang bawat joule ng idinagdag na init ay diretsong napupunta sa internal energy: Q = ΔU = (f/2)nRΔT.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang P₂ = nRT₂/V gamit ang n = 1 mol, V = 0.0249 m³, tapos ang Q = (f/2)nR(T₂ − T₁) gamit ang f = 3, T₁ = 300 K. Ihambing ang dalawa sa table.
- Dahil hindi makalawak ang gas (W_gas = 0), ang unang batas ay nagbibigay ng Q = ΔU nang eksakto. Ipaliwanag kung bakit ang bawat joule ng idinagdag na init ay buong nagiging internal energy dito, hindi tulad ng isobaric-heating experiment.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Ang ugnayang P₂-laban-sa-T₂ mo ay Batas ni Gay-Lussac: sa constant na volume, diretang proporsyonal ang pressure sa absolute na temperatura. Ipaliwanag kung bakit sumusunod ito sa PV = nRT kapag nakatakdang V.
- Ang naka-seal na pressure cooker ay mas mabilis magluto ng pagkain sa bahagi dahil hindi makalawak ang naipit na singaw, kaya lumalampas nang husto sa 100°C ang pressure (at temperatura). Gamitin ang ugnayan ng experiment na ito para ipaliwanag kung bakit ang naka-seal na matigas na lalagyan ay pinapatulong ang temperatura na umakyat nang mas mataas sa parehong input ng init kaysa bukas.
- 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 Isochoric Heating
- Piliin ang chamber
- Pindutin ang I-play
- Pag-init sa constant na V
- 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.