Termodinamika
espansjoni izotermali — bidla fl-entropija
Espansjoni izotermali reversibbli: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T.
espansjoni izotermali — bidla fl-entropija — simulazzjoni interattiva ta’ Termodinamika. Espansjoni izotermali reversibbli: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.
bidla fl-entropija
Espansjoni izotermali reversibbli: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T.
Il-bidla fl-entropija tkejjel kif l-enerġija ssir imxerrda. F’espansjoni izotermali reversibbli, il-gass jassorbi s-sħana Q filwaqt li t-temperatura tiegħu tibqa’ fissa, u l-entropija titla’ għax l-istess enerġija tokkupa volum akbar b’mikrostati aktar.
- ΔS = nR ln(V₂/V₁)
- ΔS = Q_rev/T
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 izotermalment u b’mod reversibbli għal volum akbar. L-entropija tiegħu tiżdied, tonqos, jew tibqa’ l-istess?
Predizzjonijiet biex jitqiesu
- L-entropija tonqos hekk kif il-gass jinfirex.
- L-entropija tibqa’ kostanti għax il-proċess hu reversibbli.
- L-entropija tiżdied — il-gass għandu arranġamenti mikropressi aktar possibbli f’volum akbar.
Rwoli tal-varjabbli
X’issettja:
- Volum finali V₂ (L)
X’tkejjel:
- Sħana skambjata Q (J)
- Bidla fl-Entropija ΔS (J/K)
Kif taħdem l-investigazzjoni
- Iftaħ il-preset ta’ entropy-isothermal u agħfas Reset. 1 mol ta’ argon jibda f’20 L, 300 K.
- Attiva l-qarijiet ta’ sħana skambjata u bidla fl-entropija.
- Issettja l-volum tal-mira (finali) għal kull prova, u irrekordja s-sħana skambjata u l-bidla fl-entropija.
l-ekwazzjoni li tiggwida
Bidla fl-Entropija f’Proċess Izotermali Reversibbli — ΔS = Q/T
Għal espansjoni izotermali reversibbli, il-bidla fl-entropija tkun daqs is-sħana skambjata mqassma bit-temperatura kostanti, u taħdem għal ΔS = nR·ln(V₂/V₁) għal gass ideali — l-entropija tikber bil-logaritmu tar-rapport ta’ volum.
X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu
- Għal prova waħda, ikkalkula Q = nRT·ln(V₂/V₁) bl-użu ta’ n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K, imbagħad ΔS = Q/T (ekwivalentment ΔS = nR·ln(V₂/V₁) direttament). Qabbel it-tnejn mat-tabella.
- Ispjega għalfejn ΔS hu pożittiv f’kull prova hawn, u għalfejn espansjoni akbar (V₂ akbar) tipproduċi żieda ta’ entropija akbar.
Fejn dan jidher lil hinn mill-lab
- Dan l-esperiment jassumi espansjoni reversibbli (infjinament bil-mod). Espansjoni ħielsa (mhux ikkontrollata) għal vakwu għall-istess volum finali tipproduċi l-eżattament l-istess ΔS għall-gass, anki jekk l-ebda sħana ma tkun skambjata (Q = 0) u l-ebda ħidma ma ssir. Ispjega għalfejn l-entropija hi funzzjoni ta’ stat li ma timpurtax kif il-gass wasal minn V₁ għal V₂.
- It-tieni liġi tgħid li l-entropija totali (gass flimkien mal-ambjent) qatt ma tista’ tonqos għal proċess reali. Għal din l-espansjoni izotermali reversibbli, l-ambjent (ir-riżerva ta’ sħana li tforni Q) jitlef eżattament daqs kemm tikseb l-gass. Ispjega għalfejn dan jagħmel il-bidla totali fl-entropija żero — is-sinjatura ta’ proċess reversibbli.
- 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 Izotermali
- Agħżel il-kamra
- Agħfas Riproduċi
- Entropija minn bidla fil-volum
- 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.