Termodinamik
Pemanasan isokor
Panaskan pada V malar: semua haba menaikkan tenaga dalaman.
Pemanasan isokor — simulasi Termodinamik interaktif. Panaskan pada V malar: semua haba menaikkan tenaga dalaman. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Pemanasan isokor
Panaskan pada V malar: semua haba menaikkan tenaga dalaman.
Dengan dinding tegar tiada kerja boleh dilakukan (W = 0), jadi hukum pertama berkurang kepada Q = ΔU. Setiap joule haba meningkatkan tenaga kinetik molekul secara terus, menghasilkan kenaikan suhu paling curam per unit haba antara proses asas.
- W = 0
- Q = ΔU
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 dipanaskan dalam bekas tegar dan termeterai, jadi isipadunya tidak boleh berubah (isokor). Oleh sebab gas tidak boleh mengembang, ke mana semua haba tambahan itu pergi?
Ramalan untuk ditimbang
- Semua haba masuk ke dalam tenaga dalaman, kerana tiada kerja dilakukan pada isipadu malar.
- Sebahagian besar haba menjadi kerja walaupun bekas itu tegar.
- Haba terbahagi sama rata antara kerja dan tenaga dalaman, sepertimana proses lain.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Suhu akhir T₂ (K)
Apa yang anda ukur:
- Tekanan akhir P₂ (kPa)
- Haba ditambah Q (J)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset pemanasan-isokor dan tekan Set semula. 1 mol gas dimeterai pada 0.0249 m³, bermula pada 300 K.
- Aktifkan bacaan tekanan dan haba-ditambah.
- Tetapkan suhu sasaran (akhir) bagi setiap percubaan, dan rekod tekanan akhir dan haba yang ditambah.
Persamaan pengawal
Pemanasan Isokor dan Tenaga Dalaman — U = f/2·n·R·T
Pada isipadu malar, gas tidak melakukan kerja (W_gas = 0), jadi setiap joule haba ditambah masuk terus ke dalam tenaga dalaman: Q = ΔU = (f/2)nRΔT.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira P₂ = nRT₂/V menggunakan n = 1 mol, V = 0.0249 m³, kemudian Q = (f/2)nR(T₂ − T₁) menggunakan f = 3, T₁ = 300 K. Bandingkan kedua-duanya dengan jadual.
- Oleh sebab gas tidak boleh mengembang (W_gas = 0), hukum pertama memberi Q = ΔU dengan tepat. Terangkan mengapa setiap joule haba tambahan muncul sepenuhnya sebagai tenaga dalaman di sini, tidak seperti eksperimen pemanasan-isobar.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Hubungan P₂-lwn-T₂ anda ialah Hukum Gay-Lussac: pada isipadu malar, tekanan berkadar terus dengan suhu mutlak. Terangkan mengapa ini mengikut daripada PV = nRT apabila V tetap.
- Periuk tekanan termeterai memasak makanan lebih pantas sebahagiannya kerana wap terperangkap tidak boleh mengembang, jadi tekanan (dan suhu) naik jauh melebihi 100°C. Gunakan hubungan eksperimen ini untuk menerangkan mengapa bekas tegar termeterai membolehkan suhu memanjat lebih tinggi bagi input haba yang sama berbanding bekas terbuka.
- 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 Pemanasan Isokor
- Pilih kebuk itu
- Tekan Main
- Pemanasan pada V malar
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.