समघनफळी तापन: स्थिर घनफळावर दाब-वाढ

1 · अनुमान

वायू कठीण, बंद पात्रात गरम केला जातो, म्हणून त्याचे घनफळ बदलू शकत नाही (समघनफळी). वायू प्रसरित होऊ शकत नसल्याने, घातलेली सर्व उष्णता कुठे जाते?

• 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.

2 · मांडणी

1. आयसोकोरिक-हीटिंग प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. 1 mol वायू 0.0249 m³ वर बंद, 300 K पासून सुरू.
2. दाब व घातलेली-उष्णता वाचने सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी लक्ष्य (अंतिम) तापमान निश्चित करा, व अंतिम दाब व घातलेली उष्णता नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी घातलेली उष्णता Q (y-अक्ष) विरुद्ध अंतिम तापमान T₂ (x-अक्ष) काढा.

4 · विश्लेषण

1. 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.
2. 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.

5 · विस्तार

1. 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.
2. 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.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका