ऊष्मागतिकी
समतापी संपीडन
स्थिर T पर संपीड़ित करें: ΔU = 0, अतः Q = W।
समतापी संपीडन — इंटरैक्टिव ऊष्मागतिकी सिमुलेशन। स्थिर T पर संपीड़ित करें: ΔU = 0, अतः Q = W। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
समताप प्रक्रिया
स्थिर T पर संपीड़न: ΔU = 0, अतः Q = W।
समतापीय प्रक्रिया में आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा केवल तापमान पर निर्भर करती है, इसलिए ΔU = 0। गैस पर किया गया कोई भी कार्य ऊष्मा के रूप में जलाशय में जाना चाहिए। पिस्टन के चलने पर P–V वक्र को PV = स्थिरांक का पालन करते देखें।
- ΔU = 0
- Q = W
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 गैस को छोटी मात्रा में संपीड़ित किया जाता है जबकि उसका तापमान स्थिर (आइसोथर्मल) रखा जाता है। क्या इसे और संपीड़ित करने के लिए और अधिक काम की आवश्यकता है?
तौलने की भविष्यवाणी
- छोटी अंतिम मात्रा में संपीड़ित करने के लिए कम काम की आवश्यकता होती है।
- छोटी अंतिम मात्रा में संपीड़ित करने के लिए अधिक काम (अधिक नकारात्मक Wgas) की आवश्यकता होती है।
- आवश्यक कार्य वही है, चाहे अंतिम मात्रा कुछ भी हो।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- अंतिम वॉल्यूम V₂ (L)
आप क्या मापते हैं:
- गैस W_gas द्वारा किया गया कार्य (J)
जाँच कैसे चलती है
- isothermal-compression प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। 1 गैस का मोल 49.9 L, 300 K से शुरू होता है।
- work-done-on-gas रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए लक्ष्य (अंतिम) मात्रा निर्धारित करें और गैस द्वारा किए गए कार्य को रिकॉर्ड करें।
शासक समीकरण
ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम — ΔU = Q − W
आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन, गैस द्वारा किए गए अतिरिक्त ताप घटा कार्य के बराबर होता है: ΔU = Q - W. एक इज़ोटेर्मल ideal-gas प्रक्रिया के लिए, ΔU = 0, इसलिए गैस पर किया गया सारा कार्य ऊष्मा के रूप में निकल जाता है।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K का उपयोग करके W_gas = nRT·ln(V₂/V₁) की गणना करें। तालिका से तुलना करें।
- प्रत्येक परीक्षण में W_gas नकारात्मक है। बताएं कि किसी संपीड़ित गैस के लिए भौतिक रूप से नकारात्मक मान का क्या मतलब है, और छोटे V₂ पर संपीड़ित करने से W_gas अधिक नकारात्मक क्यों हो जाता है।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- चूँकि ΔU = 0 किसी भी इज़ोटेर्मल प्रक्रिया के लिए (तापमान नहीं बदलता है), पहला नियम यहाँ भी Q = W_gas कहता है। क्या इस संपीड़न के दौरान ऊष्मा गैस के अंदर या बाहर प्रवाहित हो रही है? अपने संकेत परिपाटी का उपयोग करके समझाएँ।
- गैस को संपीड़ित करते समय उसे स्थिर तापमान पर रखने के लिए, वास्तविक प्रयोगों के लिए सिलेंडर के संपर्क में एक ताप भंडार की आवश्यकता होती है। बताएं कि यदि वह भंडार वहाँ नहीं होता तो संपीड़न गैस को गर्म क्यों करता।
- 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
- समतापी संपीड़न में आपका स्वागत है
- चैंबर चुनें
- चलाएँ दबाएँ
- स्थिर T पर संपीड़न
- निरीक्षक खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।