उष्मागतिशास्त्र
समतापी संपीडन
स्थिर T वर दाबा: ΔU = 0, म्हणून Q = W.
समतापी संपीडन — संवादी उष्मागतिशास्त्र सिम्युलेशन. स्थिर T वर दाबा: ΔU = 0, म्हणून Q = W. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
समतापी प्रक्रिया
स्थिर T वर दाबा: ΔU = 0, म्हणून Q = W.
समतापी प्रक्रियेदरम्यान आदर्श वायूची आंतरिक ऊर्जा फक्त तापमानावर अवलंबून, म्हणून ΔU = 0. वायूवर केलेले कार्य भांडाऱ्याकडे उष्णता म्हणून निघावे लागते. पिस्टन हालताना P–V वक्र PV = स्थिर पाळते ते पहा.
- ΔU = 0
- Q = W
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 लहान घनफळात संपीडित केला जातो तापमान स्थिर धरून (समतापी). अजून लहान घनफळात दाबण्यास जास्त कार्य लागते का?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- लहान अंतिम घनफळात संपीडनास कमी कार्य लागते.
- लहान अंतिम घनफळात संपीडनास जास्त कार्य लागते (अधिक ऋण Wgas).
- अंतिम घनफळ काहीही असो, लागणारे कार्य समान.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- अंतिम घनफळ V₂ (L)
तुम्ही काय मापता:
- वायूने केलेले कार्य W_gas (J)
तपासणी कशी चालते
- आयसोथर्मल-कंप्रेशन प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. 1 mol वायू 49.9 L, 300 K पासून सुरू होतो.
- वायूवर-केलेले-कार्य वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी लक्ष्य (अंतिम) घनफळ निश्चित करा व वायूने केलेले कार्य नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
उष्मागतिशास्त्राचा प्रथम नियम — ΔU = Q − W
आंतरिक ऊर्जा-बदल = दिलेली उष्णता वजा वायूने केलेले कार्य: ΔU = Q − W. समतापी आदर्श-वायू प्रक्रियेसाठी ΔU = 0, म्हणून वायूवर केलेले सर्व कार्य उष्णता म्हणून बाहेर पडते.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K सह W_gas = nRT·ln(V₂/V₁) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- प्रत्येक फेरीत W_gas ऋण आहे. संपीडित होणाऱ्या वायूसाठी ऋण मूल्याचा भौतिक अर्थ काय व लहान V₂ केल्यावर W_gas अधिक ऋण का होते ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- कोणत्याही समतापी प्रक्रियेसाठी ΔU = 0 (तापमान बदलत नाही), म्हणून प्रथम नियम इथेही Q = W_gas सांगतो. या संपीडनादरम्यान उष्णता वायूत जाते की बाहेर पडते? तुमची चिन्ह-परंपरा वापरून स्पष्ट करा.
- वायू संपीडित करताना तापमान स्थिर ठेवण्यासाठी, खरे प्रयोग सिलेंडरला स्पर्शून असलेल्या उष्णता-भांडाऱ्याची गरज असतात. तो भांडार नसता संपीडन वायूला का गरम करेल ते 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
- समतापी संपीडनामध्ये स्वागत आहे
- कक्ष निवडा
- प्ले दाबा
- स्थिर T वर संपीडन
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.