Espansjoni Adijabatika: Tkessħ bla Telfa ta’ Sħana

1 · Ippreddi

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?

• 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.

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ espansjoni adijabatika u agħfas Reset. 1 mol ta’ nitoġenu djatomiku (f = 5) jibda f’24.9 L, 300 K.
2. Attiva l-qari ta’ temperatura finali fuq il-kamra.
3. Issettja l-volum tal-mira (finali) għal kull prova, u irrekordja t-temperatura finali u l-ħidma maħduma.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi t-temperatura finali T₂ (ass ġewwa) kontra l-volum finali V₂ (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Il-linja tinwi lejn l-isfel?

4 · Analizza

1. 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.
2. 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.

5 · Estendi

1. 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.
2. 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?

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn