Pemanasan Isokor: Kenaikan Tekanan pada Isipadu Malar

1 · Ramal

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?

• 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.

2 · Susun

1. Buka praset pemanasan-isokor dan tekan Set semula. 1 mol gas dimeterai pada 0.0249 m³, bermula pada 300 K.
2. Aktifkan bacaan tekanan dan haba-ditambah.
3. Tetapkan suhu sasaran (akhir) bagi setiap percubaan, dan rekod tekanan akhir dan haba yang ditambah.

3 · Kumpul Data

Plot haba ditambah Q (paksi-y) melawan suhu akhir T₂ (paksi-x) bagi tiga percubaan anda.

4 · Analisis

1. 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.
2. 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.

5 · Lanjutkan

1. 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.
2. 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.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma