समदाबी तापन: स्थिर दाबावर प्रसरण

1 · अनुमान

वायू स्थिर दाबावर गरम केला जातो, म्हणून तो प्रसरित होतो (समदाबी). त्याला मोठ्या अंतिम घनफळापर्यंत प्रसरण करू दिल्यास, वायू वातावरणावर जास्त कार्य करतो का?

• मोठे अंतिम घनफळ म्हणजे वायूने केलेले कमी कार्य.
• केलेले कार्य अंतिम घनफळावर अवलंबून नाही.
• मोठे अंतिम घनफळ म्हणजे वायूने केलेले जास्त कार्य.

2 · मांडणी

1. आयसोबेरिक-हीटिंग प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. 1 mol वायू 24.9 L, 300 K पासून, स्थिर दाबावर सुरू होतो.
2. कक्षावर अंतिम-तापमान वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी लक्ष्य (अंतिम) घनफळ निश्चित करा, व अंतिम तापमान व केलेले कार्य नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी अंतिम तापमान T₂ (y-अक्ष) विरुद्ध अंतिम घनफळ V₂ (x-अक्ष) काढा. रेषा उगमातून सरळ जाते का?

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी P₁ = nRT₁/V₁ = 100 kPa सह W_gas = P₁(V₂ − V₁) काढा, मग T₂ = T₁·V₂/V₁. दोन्ही तक्त्याशी तुलना करा.
2. W_gas = P·ΔV वापरून, त्याच स्थिर दाबावर मोठा घनफळ-बदल म्हणजे वायूने केलेले जास्त कार्य का ते स्पष्ट करा.

5 · विस्तार

1. तुमची T₂-विरुद्ध-V₂ रेषा म्हणजे शार्लचा नियम: स्थिर दाबावर घनफळ व परम तापमान थेट प्रमाणात. P धरून ठेवल्यावर हे PV = nRT मधून थेट का येते ते स्पष्ट करा.
2. समदाबी तापनात घातलेल्या उष्णतेचा काही भाग कार्यात (प्रसरण) व काही आंतरिक ऊर्जेत जातो. एक-अणुकीय वायूसाठी (f = 3) घातलेल्या उष्णतेचा जास्त भाग कोण घेतो — कार्य-पद की आंतरिक-ऊर्जा पद?

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका