Termodinamik
Pengembangan isoterma — perubahan entropi
Pengembangan isoterma boleh balik: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T.
Pengembangan isoterma — perubahan entropi — simulasi Termodinamik interaktif. Pengembangan isoterma boleh balik: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Perubahan entropi
Pengembangan isoterma boleh balik: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T.
Perubahan entropi mengukur betapa tersebarnya tenaga menjadi. Dalam pengembangan isoterma boleh balik, gas menyerap haba Q sementara suhunya kekal tetap, dan entropi naik kerana tenaga yang sama menduduki isipadu lebih besar dengan lebih banyak mikrokeadaan.
- ΔS = nR ln(V₂/V₁)
- ΔS = Q_rev/T
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
Gas mengembang secara isoterma dan boleh balik kepada isipadu lebih besar. Adakah entropinya meningkat, menurun, atau kekal sama?
Ramalan untuk ditimbang
- Entropi menurun apabila gas merebak keluar.
- Entropi kekal malar kerana prosesnya boleh balik.
- Entropi meningkat -- gas mempunyai lebih banyak susunan mikroskopik yang mungkin pada isipadu lebih besar.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Isipadu akhir V₂ (L)
Apa yang anda ukur:
- Haba ditukar Q (J)
- Perubahan entropi ΔS (J/K)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset entropi-isoterma dan tekan Set semula. 1 mol argon bermula pada 20 L, 300 K.
- Aktifkan bacaan haba-ditukar dan perubahan-entropi.
- Tetapkan isipadu sasaran (akhir) bagi setiap percubaan, dan rekod haba yang ditukar dan perubahan entropi.
Persamaan pengawal
Perubahan Entropi dalam Proses Isoterma Boleh Balik — ΔS = Q/T
Bagi pengembangan isoterma boleh balik, perubahan entropi sama dengan haba ditukar dibahagi suhu malar, yang menjadi ΔS = nR·ln(V₂/V₁) bagi gas unggul -- entropi membesar dengan logaritma nisbah isipadu.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira Q = nRT·ln(V₂/V₁) menggunakan n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K, kemudian ΔS = Q/T (atau sama ada ΔS = nR·ln(V₂/V₁) terus). Bandingkan kedua-duanya dengan jadual.
- Terangkan mengapa ΔS positif dalam setiap percubaan di sini, dan mengapa pengembangan lebih besar (V₂ lebih besar) menghasilkan peningkatan entropi lebih besar.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Eksperimen ini menganggap pengembangan boleh balik (tak terhingga perlahan). Pengembangan bebas (tak terkawal) ke vakum kepada isipadu akhir yang sama akan menghasilkan ΔS yang tepat sama bagi gas, walaupun tiada haba ditukar langsung (Q = 0) dan tiada kerja dilakukan. Terangkan mengapa entropi ialah fungsi keadaan yang tidak peduli bagaimana gas sampai dari V₁ ke V₂.
- Hukum kedua berkata jumlah entropi (gas tambah persekitaran) tidak pernah boleh menurun bagi proses sebenar. Bagi pengembangan isoterma boleh balik ini, persekitaran (takungan haba yang membekalkan Q) kehilangan tepat sebanyak entropi yang diperoleh gas. Terangkan mengapa itu menjadikan perubahan entropi jumlah sifar -- tanda tangan proses boleh balik.
- 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 Entropi Isoterma
- Pilih kebuk itu
- Tekan Main
- Entropi daripada perubahan isipadu
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.