उष्मागतिशास्त्र
गरम व थंड मिश्रण
एक गरम व एक थंड शरीर मिसळा; संतुलन तापमान शोधा.
गरम व थंड मिश्रण — संवादी उष्मागतिशास्त्र सिम्युलेशन. एक गरम व एक थंड शरीर मिसळा; संतुलन तापमान शोधा. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
उष्मीय संतुलन
एक गरम व एक थंड शरीर मिसळा; संतुलन तापमान शोधा.
कॅलरिमिट्री वेगळी प्रणाली गृहीत धरते: गरम शरीराने गमावलेली उष्णता थंड शरीराने मिळवलेल्याइतकीच. विशिष्ट उष्णता जुळल्यास अंतिम तापमान प्रारंभिक तापमानांचे वस्तुमान-भारित सरासरी असते. हे प्रीसेट स्पष्ट उष्णता क्षमता वापरून संतुलनाकडे जाणे दृश्यमान करते.
- Q_lost = Q_gained
- T_eq म्हणजे mc ने भारित
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
गरम ॲल्युमिनियम गट्टा थंड पाण्यात टाकला जातो. त्याच सुरुवातीच्या तापमानावर मोठा (जास्त वस्तुमानाचा) गट्टा वापरल्यास अंतिम संतुलन तापमान वर जाते की खाली येते?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- मोठा गरम गट्टा अंतिम संतुलन तापमान वर नेतो.
- मोठा गरम गट्टा अंतिम संतुलन तापमान खाली आणतो.
- अंतिम तापमान ॲल्युमिनियम गट्ट्याच्या वस्तुमानावर अवलंबून नाही.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- ॲल्युमिनियम वस्तुमान m₂ (kg)
तुम्ही काय मापता:
- संतुलन तापमान T_eq (K)
तपासणी कशी चालते
- हॉट-कोल्ड-मिक्स प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. 290 K चे 1 kg पाणी (body1) 400 K च्या ॲल्युमिनियम गट्ट्याशी (body2) मिसळेल.
- संतुलन-तापमान वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी ॲल्युमिनियम गट्ट्याचे वस्तुमान निश्चित करा व संतुलन तापमान नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
कॅलरिमिट्री संतुलन तापमान — T_eq = Σ mᵢcᵢTᵢ / Σ mᵢcᵢ
दोन शरीरे नुकसान न होता उष्णता देवाणघेवाण करतात तेव्हा ती भारित-सरासरी तापमानावर स्थिर होतात — प्रत्येक शरीराच्या उष्णता क्षमता m·c ने भारित, फक्त वस्तुमानाने नाही.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी, पाणी m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K व ॲल्युमिनियम c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K सह T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- गरम गट्ट्याचे वस्तुमान वाढवल्यावर संतुलन तापमान वर का जाते ते स्पष्ट करा — त्याची विशिष्ट उष्णता (900 J/(kg·K)) पाण्याच्या (4186 J/(kg·K)) तुलनेत खूपच कमी असूनही.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- पाण्याची विशिष्ट उष्णता बहुतेक पदार्थांच्या तुलनेत असामान्यपणे जास्त आहे. याच प्रयोगाच्या ऊर्जा-संतुलन कल्पनेने, समुद्रकिनार्याचे हवामान आतल्या भागापेक्षा मंद ताप-उतार का दाखवते ते स्पष्ट करा.
- ॲल्युमिनियम गट्ट्याने गमावलेली उष्णता पाण्याने मिळवलेल्याइतकीच असावी (ऊर्जा संवरकता, वातावरणात नुकसान नाही गृहीत). एका फेरीसाठी प्रत्येक शरीरासाठी Q = mcΔT काढून हे पक्के करा.
- 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
- गरम-थंड मिश्रणामध्ये स्वागत आहे
- थंड शरीर निवडा
- प्ले दाबा
- एका तापमानात मिसळणे
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.