Termodinamik
Penyejuk (Carnot songsang)
Jalankan songsang: kerja masuk mengepam haba sejuk→panas (COP = Tc/(Th−Tc)).
Penyejuk (Carnot songsang) — simulasi Termodinamik interaktif. Jalankan songsang: kerja masuk mengepam haba sejuk→panas (COP = Tc/(Th−Tc)). Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
COP penyejuk
Jalankan songsang: kerja masuk mengepam haba sejuk→panas (COP = Tc/(Th−Tc)).
Penyejuk ialah enjin haba dijalankan songsang: kerja elektrik memacu haba daripada bahagian dalam sejuk ke bilik yang panas. Pekali prestasi COP = Q_c/W boleh melebihi 1 kerana haba dipam lebih besar daripada kerja dibekalkan -- tidak seperti kecekapan, yang sentiasa ≤ 1.
- COP = T_c/(T_h−T_c)
- Kerja masuk
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Menjalankan kitaran Carnot songsang menukar enjin menjadi penyejuk -- kerja bersih MASUK dan bukannya keluar. Adakah gas tetap menyerap haba daripada takungan sejuk, sepertimana penyejuk sebenar menarik haba keluar dari bahagian dalamnya?
Ramalan untuk ditimbang
- Tidak -- penyongsangan kitaran juga menyongsangkan takungan mana yang menyerap haba.
- Kitaran songsang tidak bertukar haba dengan mana-mana takungan.
- Ya -- kitaran songsang menyerap haba daripada sisi sejuk dan membuang lebih banyak haba ke sisi panas, menggunakan kerja input untuk melakukannya.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Nombor kaki
Apa yang anda ukur:
- Isipadu sasaran kaki V (L)
- Kerja oleh gas pada kaki ini (J)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset penyejuk-carnot dan tekan Set semula. 4 kaki yang sama seperti kitaran-carnot berjalan dalam tertib songsang.
- Aktifkan bacaan kerja-per-kaki, dan bacaan COP penyejukan/pemanasan.
- Bagi setiap kaki kitaran (1 hingga 4), baca isipadu sasaran kaki itu dan kerja yang dilakukan oleh gas semasa kaki itu.
Persamaan pengawal
Pekali Prestasi Penyejuk — COP = Tc / (Th − Tc)
Prestasi penyejukan kitaran Carnot songsang diukur dengan COP_cool = Tc/(Th − Tc): berapa banyak haba dibuang daripada ruang sejuk per unit kerja dibekalkan. Jurang suhu lebih kecil memberi COP lebih baik (lebih tinggi).
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Jumlahkan nilai kerja 4 kaki anda -- jumlahnya (kerja bersih OLEH gas) patut keluar negatif, bermakna kerja bersih mesti DIBEKALKAN KEPADA gas. Kira COP penyejukan = Tc/(Th − Tc) = 300/(600−300) = 1.0 dan COP pemanasan = Th/(Th − Tc) = 2.0.
- Bandingkan tertib kaki di sini dengan tertib kaki kitaran-carnot. Terangkan bagaimana sekadar menyongsangkan turutan 4 kaki yang sama membalikkan kitaran daripada enjin (kerja bersih keluar) menjadi penyejuk (kerja bersih masuk).
Di mana ini muncul di luar makmal
- COP penyejukan 1.0 bermakna penyejuk itu memindahkan 1 J haba keluar dari ruang sejuk bagi setiap 1 J kerja dibekalkan. COP pemanasan 2.0 (mod pam haba) bermakna ia menyerahkan 2 J haba kepada ruang panas per 1 J kerja. Terangkan mengapa COP_heat sentiasa tepat 1 lebih daripada COP_cool bagi takungan yang sama.
- Berbeza dengan kecekapan enjin (sentiasa ≤ 1), COP boleh melebihi 1 -- itu bukan pelanggaran keabadian tenaga. Terangkan mengapa COP > 1 mungkin: tenaga lebih yang diserahkan datang daripada takungan yang disejukkan, bukan dicipta daripada tiada apa.
- 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
- Selamat datang ke Penyejuk Carnot
- Pilih kebuk itu
- Tekan Main
- COP penyejuk
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.