Termodinamika
Pemanasan isokhorik
Panaskan pada V konstan: seluruh kalor menaikkan energi dalam.
Pemanasan isokhorik — simulasi Termodinamika interaktif. Panaskan pada V konstan: seluruh kalor menaikkan energi dalam. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Pemanasan isokhorik
Memanaskan pada V konstan: semua panas meningkatkan energi internal.
Dengan dinding kaku tidak ada kerja yang dapat dilakukan (W = 0), sehingga hukum pertama menjadi Q = ΔU. Setiap joule panas langsung meningkatkan energi kinetik molekuler, menghasilkan kenaikan suhu tercuram per unit panas di antara proses-proses dasar.
- W = 0
- Q = ΔU
Singkat investigasi
Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab
Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.
Pertanyaan mengemudi
Suatu gas dipanaskan dalam wadah yang kaku dan tertutup rapat, sehingga volumenya tidak dapat berubah (isokhorik). Karena gas tidak dapat memuai, ke manakah panas tambahannya pergi?
Prediksi untuk ditimbang
- Semua panas diubah menjadi energi dalam, karena tidak ada usaha yang dilakukan pada volume konstan.
- Sebagian besar panas menjadi kerja meskipun wadahnya kaku.
- Panas terbagi secara merata antara kerja dan energi internal, sama seperti proses lainnya.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Suhu akhir T₂ (K)
Apa yang Anda ukur:
- Tekanan akhir P₂ (kPa)
- Panas yang ditambahkan Q (J)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset pemanasan isokorik dan tekan Reset. 1 mol gas disegel pada 0,0249 m³, dimulai pada 300 K.
- Aktifkan pembacaan tekanan dan tambahan panas.
- Tetapkan suhu target (akhir) untuk setiap percobaan, dan catat tekanan akhir dan panas yang ditambahkan.
Persamaan yang mengatur
Pemanasan Isochoric dan Energi Internal — U = f/2·n·R·T
Pada volume konstan, gas tidak melakukan kerja (W_gas = 0), sehingga setiap joule panas yang ditambahkan langsung diubah menjadi energi dalam: Q = ΔU = (f/2)nRΔT.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Untuk satu percobaan, hitung P₂ = nRT₂/V menggunakan n = 1 mol, V = 0.0249 m³, lalu Q = (f/2)nR(T₂ − T₁) menggunakan f = 3 , T₁ = 300 K. Bandingkan keduanya dengan tabel.
- Karena gas tidak dapat memuai (W_gas = 0), hukum pertama memberikan Q = ΔU dengan tepat. Jelaskan mengapa setiap joule panas yang ditambahkan muncul seluruhnya sebagai energi dalam di sini, tidak seperti eksperimen pemanasan isobarik.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Hubungan P₂-vs-T₂ Anda adalah Hukum Gay-Lussac: pada volume konstan, tekanan berbanding lurus dengan suhu absolut. Jelaskan mengapa hal ini mengikuti dari PV = nRT ketika V tetap.
- Kompor bertekanan yang tertutup memanaskan makanan lebih cepat karena uap yang terperangkap tidak dapat mengembang, sehingga tekanan (dan suhu) meningkat jauh di atas 100°C. Gunakan hubungan eksperimen ini untuk menjelaskan mengapa wadah kaku yang tertutup rapat memungkinkan suhu naik lebih tinggi untuk masukan panas yang sama dibandingkan wadah terbuka.
- 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
- Selamat datang di pemanasan isokhorik
- Pilih ruang
- Tekan Putar
- Pemanasan pada V konstan
- Buka inspektur
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.