ऊष्मागतिकी
गर्म व ठंडे का मिश्रण
एक गर्म और एक ठंडे पिंड को मिलाएँ; साम्यावस्था तापमान ज्ञात करें।
गर्म व ठंडे का मिश्रण — इंटरैक्टिव ऊष्मागतिकी सिमुलेशन। एक गर्म और एक ठंडे पिंड को मिलाएँ; साम्यावस्था तापमान ज्ञात करें। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
ऊष्मा साम्य
एक गर्म और एक ठंडे पिंड को मिलाएँ; साम्यावस्था तापमान ज्ञात करें।
कैलोरीमिति एक पृथक तंत्र मानती है: गर्म पिंड द्वारा खोई गई ऊष्मा ठंडे पिंड द्वारा प्राप्त ऊष्मा के बराबर होती है। जब विशिष्ट ऊष्माएँ मेल खाती हैं तो अंतिम तापमान प्रारंभिक तापमानों का द्रव्यमान-भारित औसत होता है। यह प्रीसेट संतुलन की ओर बढ़त को दृश्यमान बनाने के लिए स्पष्ट ऊष्मा धारिताएँ उपयोग करता है।
- Q_lost = Q_gained
- T_eq, mc से भारित
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
एक गर्म एल्यूमीनियम ब्लॉक को ठंडे पानी में डाला जाता है। यदि आप एक ही प्रारंभिक तापमान पर एक बड़े एल्यूमीनियम ब्लॉक (अधिक द्रव्यमान) का उपयोग करते हैं, तो क्या अंतिम संतुलन तापमान ऊपर या नीचे जाता है?
तौलने की भविष्यवाणी
- एक बड़ा गर्म ब्लॉक अंतिम संतुलन तापमान बढ़ाता है।
- एक बड़ा गर्म ब्लॉक अंतिम संतुलन तापमान को कम कर देता है।
- अंतिम तापमान एल्यूमीनियम ब्लॉक के द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करता है।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- एल्यूमीनियम द्रव्यमान m₂ (kg)
आप क्या मापते हैं:
- संतुलन तापमान T_eq (K)
जाँच कैसे चलती है
- hot-cold-mix प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। 290 K (बॉडी 1) पर 1 किलोग्राम पानी 400 K (बॉडी 2) पर एक एल्यूमीनियम ब्लॉक के साथ मिल जाएगा।
- equilibrium-temperature रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए एल्यूमीनियम ब्लॉक का द्रव्यमान निर्धारित करें और संतुलन तापमान रिकॉर्ड करें।
नियंत्रक समीकरण
कैलोरिमेट्रिक संतुलन तापमान — T_eq = Σ mᵢcᵢTᵢ / Σ mᵢcᵢ
…वे भारित-औसत (weighted-average) तापमान पर स्थिर होते हैं — प्रत्येक पिंड की ऊष्मा-धारिता m·c द्वारा भारित, केवल द्रव्यमान से नहीं।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, पानी का उपयोग करके T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) की गणना करें m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, और एल्यूमीनियम c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K. तालिका से तुलना करें।
- बताएं कि गर्म ब्लॉक का द्रव्यमान बढ़ने से संतुलन तापमान अधिक क्यों हो जाता है, भले ही इसकी विशिष्ट गर्मी (900 J/(kg·K)) पानी की तुलना में बहुत कम है (4186 J/(kg·K))।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- अधिकांश सामग्रियों की तुलना में पानी में असामान्य रूप से उच्च विशिष्ट ऊष्मा होती है। इस प्रयोग के समान energy-balance विचार का उपयोग करके बताएं कि तटीय जलवायु में अंतर्देशीय क्षेत्रों की तुलना में तापमान में हल्का उतार-चढ़ाव क्यों होता है।
- …(ऊर्जा संरक्षण, यह मानते हुए कि परिवेश में कोई क्षय नहीं होता)।
- 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
- गर्म-ठंडा मिश्रण में आपका स्वागत है
- ठंडा पिंड
- चलाएँ दबाएँ
- एक तापमान पर मिश्रण
- गुण पैनल खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिमुलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।