Mampatan Isoterma: Kerja Dilakukan pada Suhu Malar

1 · Ramal

Gas dimampatkan kepada isipadu lebih kecil sementara suhunya dipegang malar (isoterma). Adakah lebih banyak kerja diperlukan untuk memampatkannya lagi?

• 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.

2 · Susun

1. Buka praset mampatan-isoterma dan tekan Set semula. 1 mol gas bermula pada 49.9 L, 300 K.
2. Aktifkan bacaan kerja-dilakukan-ke-atas-gas.
3. Tetapkan isipadu sasaran (akhir) bagi setiap percubaan dan rekod kerja yang dilakukan oleh gas.

3 · Kumpul Data

Plot W_gas (paksi-y) melawan ln(V₂/V₁) (paksi-x) bagi tiga percubaan anda, menggunakan V₁ = 49.9 L.

4 · Analisis

1. 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.
2. 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.

5 · Lanjutkan

1. 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.
2. 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.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma