Isobaric Heating: Paglawak sa Constant na Pressure
1 · Humula
Ang gas ay initin sa constant na pressure, kaya lumalawak ito (isobaric). Kung hayaan mo itong lumawak sa mas malaking final na volume, mas marami bang gagawin ang gas sa paligid nito?
- Mas malaking final na volume ay nangangahulugang mas kaunting gawaing ginawa ng gas.
- Hindi nakadepende sa final na volume ang gawaing ginawa.
- Mas malaking final na volume ay nangangahulugang mas maraming gawaing ginawa ng gas.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang isobaric-heating preset at pindutin ang I-reset. 1 mol ng gas ang nagsisimula sa 24.9 L, 300 K, sa constant na pressure.
- I-enable ang final-temperature readout sa chamber.
- Itakda ang target (final) na volume sa bawat trial, at itala ang final na temperatura at gawaing ginawa.
3 · Mangulekta ng Data
| Final na volume V₂ (L) | Work done by gas W_gas (J) | Final na temperatura T₂ (K) |
|---|---|---|
| 32.43 | ||
| 39.91 | ||
| 49.89 |
I-plot ang final na temperatura T₂ (y-axis) laban sa final na volume V₂ (x-axis) para sa tatlong trial mo. Tuwid ba ang linya sa pinagmulan?
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang W_gas = P₁(V₂ − V₁) gamit ang P₁ = nRT₁/V₁ = 100 kPa, tapos ang T₂ = T₁·V₂/V₁. Ihambing ang dalawa sa table.
- Ipaliwanag, gamit ang W_gas = P·ΔV, kung bakit mas malaking pagbabago ng volume sa parehong constant na pressure ay nangangahulugang mas maraming gawaing ginawa ng gas.
5 · Palawakin
- Ang linyang T₂-laban-sa-V₂ mo ay Batas ni Charles: sa constant na pressure, diretang proporsyonal ang volume at absolute na temperatura. Ipaliwanag kung bakit direkta itong sumusunod sa PV = nRT kapag hawak ang P.
- Ang bahagi ng initong idinagdag mo sa isobaric heating ay napupunta sa gawain (expansion) at bahagi sa internal energy. Alin ang nakakakuha ng mas maraming idinagdag na init para sa monatomic na gas (f = 3): ang work term o ang internal-energy term?
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Isobaric Work
Sa constant na pressure, ang gawaing ginawa ng lumalawak na gas ay pressure beses pagbabago ng volume: W_gas = P·ΔV — ang area ng rectangle sa ilalim ng pahalang na linya sa P-V diagram.