Termodinamică
Destindere adiabatică
Destinde fără schimb de căldură: gazul se răcește.
Destindere adiabatică — simulație interactivă de Termodinamică. Destinde fără schimb de căldură: gazul se răcește. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Destindere adiabatică
Destinde fără schimb de căldură: gazul se răcește.
Într-un proces adiabatic Q = 0, deci lucrul mecanic de destindere scurge energie internă din gaz. Moleculele încetinesc, temperatura scade, iar calea P–V este mai abruptă decât o izotermă, pentru că nicio căldură nu intră să susțină presiunea.
- Q = 0
- TV^(γ−1) = const
Rezumat de investigație
Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul
Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.
Întrebare-ghid
Un gaz se destinde repede, fără timp să facă schimb de căldură cu mediul (adiabatic). Se schimbă temperatura gazului, deși nicio căldură nu intră sau iese?
Predicții de cântărit
- Gazul se răcește — face lucru mecanic asupra mediului folosindu-și propria energie internă.
- Temperatura rămâne aceeași, pentru că nu se face schimb de căldură.
- Gazul se încălzește pe măsură ce se destinde.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Volumul final V₂ (L)
Ce măsori:
- Lucrul mecanic făcut de gaz W_gas (J)
- Temperatura finală T₂ (K)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea destinderii adiabatice și apasă Resetează. 1 mol de azot diatomic (f = 5) pornește la 24.9 L, 300 K.
- Activează citirea temperaturii finale pe cameră.
- Setează volumul țintă (final) pentru fiecare încercare și înregistrează temperatura finală și lucrul mecanic făcut.
Ecuația guvernantă
Proces adiabatic — ΔU = Q − W
Fără schimb de căldură (Q = 0), prima lege se reduce la ΔU = −W_gas: un gaz care se destinde poate face lucru mecanic doar cheltuindu-și propria energie internă, deci trebuie să se răcească. Presiunea și volumul urmează P·V^γ = constant.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează T₂ = T₁·(V₁/V₂)^(γ−1) folosind γ = (f+2)/f = 1.4, T₁ = 300 K, V₁ = 24.9 L. Apoi calculează W_gas = −ΔU = −(f/2)nR(T₂ − T₁). Compară ambele cu tabelul.
- Cu Q = 0 în fiecare încercare, prima lege dă ΔU = −W_gas exact. Explică, în termeni de conservare a energiei, de ce un gaz care se destinde și face lucru mecanic pozitiv trebuie să se răcească atunci când nu poate trage căldură.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Un spray cu aerosoli se simte rece pe măsură ce gazul iese și se destinde rapid — prea repede pentru a face schimb de multă căldură cu mediul. Explică de ce acesta este un exemplu real (deși imperfect) de răcire adiabatică.
- Compară temperaturile tale finale aici cu ce ar da inversul compresiei izoterme (o destindere izotermă) pentru aceeași schimbare de volum: izoterm menține T constant, dar cazul adiabatic acesta nu. De ce schimbă rezultatul eliminarea presupunerii de schimb de căldură?
- 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
- Bine ai venit la Destinderea adiabatică
- Selectează camera
- Apasă Pornește
- Destindere fără flux termic
- Deschide panoul Proprietăți
- Ai reușit!
Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.
Deschide laboratorul interactiv →