Termodinamika
espansjoni adjabatika
Espandi bla tbiddil ta’ sħana: il-gass jibrees.
espansjoni adjabatika — simulazzjoni interattiva ta’ Termodinamika. Espandi bla tbiddil ta’ sħana: il-gass jibrees. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.
espansjoni adjabatika
Espandi bla scambju ta’ sħana: il-gass jiksaħ.
F’proċess adiabatiku Q = 0, għalhekk il-ħidma ta’ espansjoni tiflaħ l-enerġija interna mill-gass. Il-molekuli jonqos fil-veloċità, it-temperatura tonżel, u t-triq P–V hi eqreb mill-izoterma għax l-ebda sħana ma tidħol biex żżomm il-pressjoni.
- Q = 0
- TV^(γ−1) = kostanti
Sommarju ta’ investigazzjoni
Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab
Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.
Mistoqsija ta’ tmexxija
Gass jespandi malajr, bla ħin biex jiskambja sħana mal-ambjent tiegħu (adijabatiku). It-temperatura tal-gass tinbidel anki jekk l-ebda sħana ma tidħol jew toħroġ?
Predizzjonijiet biex jitqiesu
- Il-gass jiksaħ — jagħmel ħidma fuq l-ambjent tiegħu bl-użu tal-enerġija interna tiegħu stess.
- It-temperatura tibqa’ l-istess, għax l-ebda sħana ma tiġi skambjata.
- Il-gass jisħon hekk kif jespandi.
Rwoli tal-varjabbli
X’issettja:
- Volum finali V₂ (L)
X’tkejjel:
- Xogħol Magħmul mil-Ġas W_gas (J)
- Temperatura finali T₂ (K)
Kif taħdem l-investigazzjoni
- Iftaħ il-preset ta’ espansjoni adijabatika u agħfas Reset. 1 mol ta’ nitoġenu djatomiku (f = 5) jibda f’24.9 L, 300 K.
- Attiva l-qari ta’ temperatura finali fuq il-kamra.
- Issettja l-volum tal-mira (finali) għal kull prova, u irrekordja t-temperatura finali u l-ħidma maħduma.
l-ekwazzjoni li tiggwida
Proċess Adjabatiku — ΔU = Q − W
Bla sħana skambjata (Q = 0), l-ewwel liġi titnaqqas għal ΔU = −W_gas: gass li jespandi jista’ jagħmel ħidma biss billi jonfoq mill-enerġija interna tiegħu stess, għalhekk irid jiksaħ. Pressjoni u volum jsegwu P·V^γ = kostanti.
X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu
- Għal prova waħda, ikkalkula T₂ = T₁·(V₁/V₂)^(γ−1) bl-użu ta’ γ = (f+2)/f = 1.4, T₁ = 300 K, V₁ = 24.9 L. Imbagħad ikkalkula W_gas = −ΔU = −(f/2)nR(T₂ − T₁). Qabbel it-tnejn mat-tabella.
- B’Q = 0 f’kull prova, l-ewwel liġi tagħti ΔU = −W_gas eżattament. Ispjega, bit-termini ta’ konservazzjoni ta’ enerġija, għalfejn gass li jespandi li jagħmel ħidma pożittiva irid jiksaħ meta ma jistax jiġbed sħana.
Fejn dan jidher lil hinn mill-lab
- Bottla ta’ spray ta’ aerosol tħossok kiesaħ hekk kif il-gass joħroġ b’mod mgħaġġel u jespandi — mgħaġġel wisq biex jiskambja ħafna sħana mal-ambjent. Ispjega għalfejn dan hu eżempju reali (jekk mhux perfett) ta’ tkessħ adiabatiku.
- Qabbel it-temperaturi finali tiegħek hawn ma’ dak li l-inverse ta’ kompressjoni izotermali (espansjoni izotermali) jagħti għall-istess bidla fil-volum: l-izotermali jżomm T kostanti, imma dan il-każ adiabatiku le. Għalfejn it-tneħħija tas-suppożizzjoni ta’ skambju ta’ sħana tinbidel ir-riżultat?
- 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
- Merħba għall-Espansjoni Adijabatika
- Agħżel il-kamra
- Agħfas Riproduċi
- Espansjoni bla fluss ta’ sħana
- Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
- Għamirtha!
Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.