उष्मागतिशास्त्र
समघनफळी तापन
स्थिर V वर गरम करा: सर्व उष्णता आंतरिक ऊर्जा वाढवते.
समघनफळी तापन — संवादी उष्मागतिशास्त्र सिम्युलेशन. स्थिर V वर गरम करा: सर्व उष्णता आंतरिक ऊर्जा वाढवते. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
समघनफळी तापन
स्थिर V वर गरम करा: सर्व उष्णता आंतरिक ऊर्जा वाढवते.
कठीण भिंतींमुळे कार्य होऊ शकत नाही (W = 0), म्हणून प्रथम नियम Q = ΔU एवढा रहातो. उष्णतेचे प्रत्येक जूल थेट रेणू-गतिज ऊर्जा वाढवते — मूलभूत प्रक्रियांत प्रति एकक उष्णता सर्वांत तीक्ष्ण तापमान-वाढ.
- W = 0
- Q = ΔU
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
वायू कठीण, बंद पात्रात गरम केला जातो, म्हणून त्याचे घनफळ बदलू शकत नाही (समघनफळी). वायू प्रसरित होऊ शकत नसल्याने, घातलेली सर्व उष्णता कुठे जाते?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- सर्व उष्णता आंतरिक ऊर्जेत जाते, कारण स्थिर घनफळावर कार्य होत नाही.
- पात्र कठीण असूनही उष्णतेचा मोठा भाग कार्य बनतो.
- उष्णता कार्य व आंतरिक ऊर्जेत समान विभागली जाते, इतर प्रक्रियांप्रमाणे.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- अंतिम तापमान T₂ (K)
तुम्ही काय मापता:
- अंतिम दाब P₂ (kPa)
- घातलेली उष्णता Q (J)
तपासणी कशी चालते
- आयसोकोरिक-हीटिंग प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. 1 mol वायू 0.0249 m³ वर बंद, 300 K पासून सुरू.
- दाब व घातलेली-उष्णता वाचने सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी लक्ष्य (अंतिम) तापमान निश्चित करा, व अंतिम दाब व घातलेली उष्णता नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
समघनफळी तापन व आंतरिक ऊर्जा — U = f/2·n·R·T
स्थिर घनफळावर वायू कार्य करत नाही (W_gas = 0), म्हणून घातलेले प्रत्येक जूल थेट आंतरिक ऊर्जेत जाते: Q = ΔU = (f/2)nRΔT.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी n = 1 mol, V = 0.0249 m³ सह P₂ = nRT₂/V काढा, मग f = 3, T₁ = 300 K सह Q = (f/2)nR(T₂ − T₁). दोन्ही तक्त्याशी तुलना करा.
- वायू प्रसरित होऊ शकत नसल्याने (W_gas = 0), प्रथम नियम नेमके Q = ΔU देतो. इथे घातलेले प्रत्येक जूल अंतात अगदी आंतरिक ऊर्जेत का दिसते — समदाबी-तापन प्रयोगापेक्षा वेगळे का — ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- तुमचे P₂-विरुद्ध-T₂ नाते म्हणजे गे-लुसाकचा नियम: स्थिर घनफळावर दाब परम तापमानाच्या थेट प्रमाणात. V धरून ठेवल्यावर हे PV = nRT मधून का येते ते स्पष्ट करा.
- बंद कुकर अन्न जास्त जलद शिजवते, कारण आत अडकलेला वाफ प्रसरित होऊ शकत नाही, म्हणून दाब (व तापमान) 100°C च्या खूप वर जातात. तेच उष्णता-इनपुट घेतलेला बंद कठीण पात्र उघड्या पात्रापेक्षा तापमान जास्त वर का नेतो ते या प्रयोगाच्या नात्याने स्पष्ट करा.
- 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
- समघनफळी तापनामध्ये स्वागत आहे
- कक्ष निवडा
- प्ले दाबा
- स्थिर V वर तापन
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.