Termodinamika
Kompresi isotermal
Kompresi pada suhu tetap: ΔU = 0, sehingga Q = W.
Kompresi isotermal — simulasi Termodinamika interaktif. Kompresi pada suhu tetap: ΔU = 0, sehingga Q = W. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Proses isotermal
Memampatkan pada T konstan: ΔU = 0, sehingga Q = W.
Dalam sebuah proses isotermal, energi internal gas ideal hanya bergantung pada suhu, sehingga ΔU = 0. Setiap kerja yang dilakukan pada gas harus keluar sebagai panas ke reservoir. Amati kurva P–V mengikuti PV = konstan saat piston bergerak.
- ΔU = 0
- Q = W
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 dikompresi menjadi volume yang lebih kecil sementara suhunya dijaga konstan (isotermal). Apakah diperlukan lebih banyak pekerjaan untuk mengompresnya lebih jauh?
Prediksi untuk ditimbang
- Mengompresi ke volume akhir yang lebih kecil membutuhkan lebih sedikit usaha.
- Mengompresi ke volume akhir yang lebih kecil memerlukan kerja yang lebih besar (Wgas yang lebih negatif).
- Usaha yang diperlukan tetap sama berapa pun volume akhirnya.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Jilid akhir V₂ (L)
Apa yang Anda ukur:
- Usaha yang dilakukan oleh gas W_gas (J)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset kompresi isotermal dan tekan Reset. 1 mol gas dimulai pada 49,9 L, 300 K.
- Aktifkan pembacaan usaha pada gas.
- Tetapkan volume target (akhir) untuk setiap percobaan dan catat usaha yang dilakukan oleh gas.
Persamaan yang mengatur
Hukum Pertama Termodinamika — ΔU = Q − W
Perubahan energi dalam sama dengan penambahan kalor dikurangi usaha yang dilakukan oleh gas: ΔU = Q − W. Untuk proses gas ideal isotermal, ΔU = 0, sehingga seluruh usaha yang dilakukan pada gas meninggalkan panas.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Untuk satu percobaan, hitung W_gas = nRT·ln(V₂/V₁) menggunakan n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K. Bandingkan dengan tabel.
- W_gas negatif di setiap percobaan. Jelaskan arti nilai negatif secara fisik untuk gas yang dikompresi, dan mengapa kompresi ke V₂ yang lebih kecil menjadikan W_gas lebih negatif.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Sejak ΔU = 0 untuk setiap proses isotermal (suhu tidak berubah), hukum pertama mengatakan Q = W_gas di sini juga. Apakah panas mengalir masuk atau keluar gas selama kompresi ini? Jelaskan menggunakan konvensi tanda Anda.
- Untuk menjaga gas pada suhu konstan saat dikompresi, eksperimen nyata memerlukan reservoir panas yang bersentuhan dengan silinder. Jelaskan mengapa kompresi akan memanaskan gas jika reservoir tersebut tidak ada.
- 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 kompresi isotermal
- Pilih ruang
- Tekan Putar
- Kompresi pada T konstan
- Buka inspektur
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.