Termodinamik
Mampatan isoterma
Mampatkan pada T malar: ΔU = 0, jadi Q = W.
Mampatan isoterma — simulasi Termodinamik interaktif. Mampatkan pada T malar: ΔU = 0, jadi Q = W. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Proses isoterma
Mampatkan pada T malar: ΔU = 0, jadi Q = W.
Semasa proses isoterma, tenaga dalaman gas unggul bergantung hanya pada suhu, jadi ΔU = 0. Sebarang kerja yang dilakukan ke atas gas mesti keluar sebagai haba ke takungan. Tonton lengkung P–V mengikut PV = malar semasa omboh bergerak.
- ΔU = 0
- Q = W
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 dimampatkan kepada isipadu lebih kecil sementara suhunya dipegang malar (isoterma). Adakah lebih banyak kerja diperlukan untuk memampatkannya lagi?
Ramalan untuk ditimbang
- Memampatkan kepada isipadu akhir lebih kecil memerlukan kurang kerja.
- Memampatkan kepada isipadu akhir lebih kecil memerlukan lebih banyak kerja (Wgas lebih negatif).
- Kerja yang diperlukan sama tidak kira isipadu akhir.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Isipadu akhir V₂ (L)
Apa yang anda ukur:
- Kerja oleh gas W_gas (J)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset mampatan-isoterma dan tekan Set semula. 1 mol gas bermula pada 49.9 L, 300 K.
- Aktifkan bacaan kerja-dilakukan-ke-atas-gas.
- Tetapkan isipadu sasaran (akhir) bagi setiap percubaan dan rekod kerja yang dilakukan oleh gas.
Persamaan pengawal
Hukum Pertama Termodinamik — ΔU = Q − W
Perubahan tenaga dalaman sama dengan haba ditambah tolak kerja dilakukan oleh gas: ΔU = Q − W. Bagi proses gas-unggul isoterma, ΔU = 0, jadi semua kerja yang dilakukan ke atas gas keluar sebagai haba.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira W_gas = nRT·ln(V₂/V₁) menggunakan n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K. Bandingkan dengan jadual.
- W_gas negatif dalam setiap percubaan. Terangkan apa yang nilai negatif bermakna secara fizikal bagi gas yang dimampatkan, dan mengapa memampatkan kepada V₂ lebih kecil menjadikan W_gas lebih negatif.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Oleh sebab ΔU = 0 bagi sebarang proses isoterma (suhu tidak berubah), hukum pertama berkata Q = W_gas di sini juga. Adakah haba mengalir ke dalam atau ke luar gas semasa mampatan ini? Terangkan menggunakan konvensyen tanda anda.
- Untuk mengekalkan gas pada suhu malar sambil memampatkannya, eksperimen sebenar memerlukan satu takungan haba bersentuhan dengan silinder. Terangkan mengapa mampatan akan memanaskan gas jika takungan itu tidak ada.
- 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 Mampatan Isoterma
- Pilih kebuk itu
- Tekan Main
- Mampatan pada T malar
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.