Termodinamika
Izoterm összenyomás
Állandó T-n sűríts: ΔU = 0, tehát Q = W.
Izoterm összenyomás — interaktív Termodinamika szimuláció. Állandó T-n sűríts: ΔU = 0, tehát Q = W. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Izoterm folyamat
Állandó T-n sűríts: ΔU = 0, tehát Q = W.
Izoterm folyamatban az ideális gáz belső energiája csak a hőmérséklettől függ, tehát ΔU = 0. A gázon végzett munkának hőként kell távoznia a tartályra. Nézd, ahogy a P–V görbe PV = állandót követ, miközben a dugattyú mozog.
- ΔU = 0
- Q = W
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Egy gázt kisebb térfogatra összenyomnak, miközben a hőmérsékletét állandóan tartják (izoterm). Több munka kell-e a további összenyomáshoz?
Mérlegelendő jóslatok
- A kisebb végtérfogatra történő összenyomás kevesebb munkát igényel.
- A kisebb végtérfogatra történő összenyomás több munkát igényel (még negatívabb Wgas).
- A szükséges munka ugyanaz, bármekkora a végtérfogat.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Végtérfogat V₂ (L)
Amit mérsz:
- A gáz által végzett munka W_gas (J)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg az isothermal-compression előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. 1 mól gáz indul 49.9 L-nél, 300 K-on.
- Engedélyezd a gázon végzett munka kijelzőt.
- Állítsd be a cél (vég) térfogatot minden mérésnél, és rögzítsd a gáz által végzett munkát.
Vezéregyenlet
A termodinamika első főtétele — ΔU = Q − W
A belső energia változása egyenlő a közölt hő mínusz a gáz által végzett munka: ΔU = Q − W. Izoterm ideálisgáz-folyamatban ΔU = 0, tehát a gázon végzett összes munka hőként távozik.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki a W_gas = nRT·ln(V₂/V₁)-t n = 1 mól, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- A W_gas minden mérésben negatív. Magyarázd meg, mit jelent fizikailag a negatív érték egy összenyomott gáznál, és miért válik a W_gas negatívabbá egy kisebb V₂-re történő összenyomásnál.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Mivel izoterm folyamatban ΔU = 0 (a hőmérséklet nem változik), az első főtétele szerint itt Q = W_gas. Hő áramlik be vagy ki a gázból ezen összenyomás közben? Magyarázd meg az előjelkonvencióddal.
- Ahhoz, hogy a gáz állandó hőmérsékleten maradjon összenyomás közben, a valódi kísérleteknek egy, a hengerrel érintkező hőtartályra van szükségük. Magyarázd meg, miért melegítené fel a gázt az összenyomás, ha ez a hőtartály nem lenne ott.
- 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
- Üdv az Izoterm kompressziónál
- Válaszd ki a kamrát
- Nyomd meg az Indítást
- Kompresszió állandó T-n
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.