Termodinamika
ċiklu ta’ Carnot reversibbli — entropija
Ċiklu Carnot reversibbli jiskambja entropija mar-riżervi — ΔS_univ netta ≈ 0.
ċiklu ta’ Carnot reversibbli — entropija — simulazzjoni interattiva ta’ Termodinamika. Ċiklu Carnot reversibbli jiskambja entropija mar-riżervi — ΔS_univ netta ≈ 0. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.
entropija reversibbli
Ċiklu ta’ Carnot reversibbli jiskambja entropija mar-riżervi — net ΔS_univ ≈ 0.
Għal ċiklu reversibbli sħiħ, l-entropija tas-sistema tirritorna għall-valur tal-bidu, filwaqt li r-riżerva sħuna titlef entropija Q_h/T_h u r-riżerva kiesħa tikseb Q_c/T_c b’magnitude indaqs. It-tbidla totali fl-entropija tal-univers hi żero—li tiddefinixxi l-effiċjenza massima.
- ΔS_univ = 0 (reversibbli)
- Skambju ta’ entropija
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
Magna ta’ Carnot tiskambja sħana ma’ riżerva sħuna matul waqfa u ma’ riżerva kiesħa matul oħra. It-telfa ta’ entropija tar-riżerva sħuna tikkansex eżattament il-qlib ta’ entropija tar-riżerva kiesħa?
Predizzjonijiet biex jitqiesu
- It-tibdiliet fl-entropija tar-riżervi ma jikkanċawx; hawn bidla netta ta’ entropija mhux ta’ żero fil-qasam kollu.
- Iva — għal ċiklu reversibbli (Carnot), t-tibdiliet fl-entropija taż-żewġ riżervi jikkanċaw eżattament, u jagħtu ġenerazzjoni netta ta’ entropija ta’ żero.
- It-tibdiliet fl-entropija tar-riżervi m’humiex relatati mas-sħana skambjata mal-gass.
Rwoli tal-varjabbli
X’issettja:
- Numru ta’ waqfa
X’tkejjel:
- Sħana skambjata f’din il-waqfa Q (J)
- Kontribuzzjoni ta’ entropija ΔS = Q/T (J/K)
Kif taħdem l-investigazzjoni
- Iftaħ il-preset ta’ entropy-carnot u agħfas Reset. L-istess ċiklu ta’ Carnot ta’ 4 waqfiet bħal carnot-cycle jimxi bejn riżervi ta’ 600 K u 300 K.
- Attiva l-qari ta’ sħana għal kull waqfa.
- Għal kull waqfa taċ-ċiklu (1 sa 4), aqra s-sħana skambjata u ikkalkula l-kontribuzzjoni ta’ entropija ta’ dik il-waqfa Q_leg/T_leg.
l-ekwazzjoni li tiggwida
Bilanċ ta’ l-Entropija tar-Riżervi — ΔS = Qout/Tc − Qin/Th
Entropija ta’ kull riżerva tinbidel b’−Q/T għas-sħana li tħoll (jew +Q/T għas-sħana li tassorbi) fit-temperatura fissa tagħha stess. Għal ċiklu reversibbli bħal ta’ Carnot, it-tibdiliet fl-entropija tar-riżervi sħuna u kiesħa jikkanċaw eżattament: ΔS_net = Qout/Tc − Qin/Th = 0.
X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu
- Ikkonferma li l-waqfiet 2 u 4 (l-adijabatiċi) jikkontribwixxu entropija ta’ żero, għax Q = 0 għal dawk il-waqfiet bid-definizzjoni. Żid il-kontribuzzjonijiet mhux ta’ żero mil-waqfa 1 (f’Th = 600 K) u l-3 (f’Tc = 300 K).
- Is-sħana assorbira mill-gass matul il-waqfa 1 ssir sħana maħlula mir-riżerva sħuna; is-sħana maħlula mill-gass matul il-waqfa 3 ssir sħana assorbira mir-riżerva kiesħa. Ispjega għalfejn it-tbidla fl-entropija mqassma tar-riżervi matul iċ-ċiklu sħiħ toħroġ żero.
Fejn dan jidher lil hinn mill-lab
- Magna reali għandha frizzjoni u trażmissjoni ta’ sħana b’veloċità finita, t-tnejn irreversibbli. Ispjega għalfejn it-tibdiliet fl-entropija tar-riżervi ta’ ċiklu reali MA jikkanċawx eżattament, u jagħtu ġenerazzjoni netta ta’ entropija pożittiva — u għalfejn it-tieni liġi teħtieġ li dik il-ġenerazzjoni netta tkun ≥ 0.
- Iċ-ċiklu ta’ Carnot b’ġenerazzjoni netta ta’ entropija ta’ żero hu għalhekk msejjęħ “reversibbli” — tkun tista’ tmexxi kull waqfa bil-maqlub u tkun tneħħi kollox, inklużi l-istati tar-riżervi. Ispjega għalfejn proċess b’ġenerazzjoni netta ta’ entropija pożittiva (bħal frizzjoni) ma jkunx jista’ jiġi mneħħi b’dan il-mod.
- 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 għal Entropija ta’ Carnot
- Agħżel il-kamra
- Agħfas Riproduċi
- Entropija f’ċiklu reversibbli
- 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.