Termodinamika
barra ta’ konduzzjoni
Is-sħana tgħaddi mill-barra b’Q/t = kAΔT/L.
barra ta’ konduzzjoni — simulazzjoni interattiva ta’ Termodinamika. Is-sħana tgħaddi mill-barra b’Q/t = kAΔT/L. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.
konduzzjoni tas-sħana
Is-sħana tnixxi mill-barra f’Q/t = kAΔT/L.
Il-liġi ta’ Fourier tal-konduttività tibgħat is-sħana aktar mgħaġġel meta l-gradjent ta’ temperatura hu akbar, is-sezzjoni qasira hi akbar, jew il-materjal għandu konduttività termika k ogħla. Il-ġeometrija tal-barra hi magħżula biex il-kurrent ta’ sħana ta’ l-istat stabbli jkun faċli jinqra mit-temperaturi tat-truf.
- Q/t = kAΔT/L
- Liġi ta’ Fourier
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
Barra ta’ rame tgħaqqad ġisem sħun ma’ ġisem kiesaħ. Jekk tuża barra oħxon (erja ta’ sezzjoni akbar), is-sħana tnixxi minnu aktar mgħaġġla jew aktar bil-mod?
Predizzjonijiet biex jitqiesu
- Barra oħxa tkondotti s-sħana aktar mgħaġġla — erja aktar ifisser triq aktar wiesgħa għall-fluss ta’ sħana.
- Barra oħxa tkondotti s-sħana aktar bil-mod.
- Xiħa tal-barra ma taffettwax ir-rata ta’ konduttività.
Rwoli tal-varjabbli
X’issettja:
- Wiċċ ta’ Sezzjoni Traversali A (m²)
X’tkejjel:
- Rata ta’ Fluss ta’ Sħana Q̇ (W)
Kif taħdem l-investigazzjoni
- Iftaħ il-preset ta’ conduction-bar u agħfas Reset. Barra ta’ rame (k = 401 W/(m·K), tul 0.1 m) tgħaqqad ġisem ta’ 450 K ma’ wieħed ta’ 300 K.
- Attiva l-qari ta’ rata ta’ fluss ta’ sħana fuq il-konduttur.
- Issettja l-erja ta’ sezzjoni qasira tal-barra għal kull prova u irrekordja r-rata ta’ fluss ta’ sħana.
l-ekwazzjoni li tiggwida
Il-Liġi ta’ Fourier ta’ Konduttività — Q/t = k·A·ΔT / L
Is-sħana tnixxi minn materjal b’rata stabbilita mil-konduttività tiegħu, erja ta’ sezzjoni qasira, differenza ta’ temperatura, u tul: Q̇ = kAΔT/L. Erja jew differenza ta’ temperatura akbar jgħaġġlu l-konduttività; triq itwal idgħajjefha.
X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu
- Għal prova waħda, ikkalkula Q̇ = kAΔT/L bl-użu ta’ k = 401 W/(m·K), ΔT = 150 K, L = 0.1 m. Qabbel mat-tabella.
- Ispjega, bl-użu tal-liġi ta’ Fourier, għalfejn it-tdubbiljar ta’ l-erja ta’ sezzjoni qasira tal-barra jiddubbja r-rata ta’ fluss ta’ sħana f’differenza ta’ temperatura u tul fissi.
Fejn dan jidher lil hinn mill-lab
- Materjal b’konduttività termika baxxa (bħal ħġieġ, k ≈ 0.8 W/(m·K)) jikkondotti s-sħana ħafna aktar bil-mod mill-rame (k = 401 W/(m·K)) għall-istess erja u tul. Ispjega għalfejn l-insulazzjoni ta’ djar tuża materjali ta’ k baxx.
- Dan l-esperiment jivvarja l-erja, imma l-formula għandha wkoll it-tul L fid-denominatur. It-tdubbiljar tat-tul tal-barra jiddubbja jew jinqasam bin-nofs ir-rata ta’ fluss ta’ sħana? Ispjega għalfejn triq itwal tirreżisti l-fluss ta’ sħana aktar.
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.1 Thermal energy transfers
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- Middle School Physical Science — Controlling heat transfer
- Middle School Physical Science — Energy transfer between materials
- Merħba għal Barra ta’ Konduttività
- Agħżel il-konduttur
- Agħfas Riproduċi
- Sħana mill-barra
- 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.