Termodinamică
Amestecare cald și rece
Amestecă un corp cald și unul rece; află temperatura de echilibru.
Amestecare cald și rece — simulație interactivă de Termodinamică. Amestecă un corp cald și unul rece; află temperatura de echilibru. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Echilibru termic
Amestecă un corp cald și unul rece; află temperatura de echilibru.
Calorimetria presupune un sistem izolat: căldura pierdută de corpul cald este egală cu căldura câștigată de cel rece. Temperatura finală este media ponderată cu masele a temperaturilor inițiale, când capacitățile calorice se potrivesc. Această presetare folosește capacități calorice explicite, ca apropierea de echilibru să fie vizibilă.
- Q_lost = Q_gained
- T_eq ponderată cu mc
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 bloc de aluminiu fierbinte este lăsat în apă mai rece. Dacă folosești un bloc de aluminiu mai mare (mai multă masă) la aceeași temperatură de pornire, temperatura finală de echilibru urcă sau coboară?
Predicții de cântărit
- Un bloc cald mai mare ridică temperatura finală de echilibru.
- Un bloc cald mai mare coboară temperatura finală de echilibru.
- Temperatura finală nu depinde de masa blocului de aluminiu.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Masa aluminiului m₂ (kg)
Ce măsori:
- Temperatura de echilibru T_eq (K)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea hot-cold-mix și apasă Resetează. 1 kg de apă la 290 K (body1) se va amesteca cu un bloc de aluminiu la 400 K (body2).
- Activează citirea temperaturii de echilibru.
- Setează masa blocului de aluminiu pentru fiecare încercare și înregistrează temperatura de echilibru.
Ecuația guvernantă
Temperatura de echilibru calorimetric — T_eq = Σ mᵢcᵢTᵢ / Σ mᵢcᵢ
Când două corpuri fac schimb de căldură fără pierderi spre mediu, ele se așază la o temperatură medie ponderată — ponderată cu capacitatea calorică m·c a fiecărui corp, nu doar cu masa lui.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) folosind apa m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, și aluminiul c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K. Compară cu tabelul.
- Explică de ce creșterea masei blocului cald trage temperatura de echilibru mai sus, deși capacitatea lui calorică specifică (900 J/(kg·K)) este mult mai mică decât a apei (4186 J/(kg·K)).
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Apa are o capacitate calorică specifică neobișnuit de mare comparată cu majoritatea materialelor. Explică de ce climele de coastă tind să aibă oscilații de temperatură mai blânde decât zonele din interior, folosind aceeași idee de balanță energetică ca acest experiment.
- Căldura pierdută de blocul de aluminiu ar trebui să egaleze exact căldura câștigată de apă (conservarea energiei, presupunând că nu sunt pierderi spre mediu). Pentru o încercare, verifică asta folosind Q = mcΔT pentru fiecare corp.
- 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 — Energy transfer between materials
- Bine ai venit la Amestec cald-rece
- Selectează corpul rece
- Apasă Pornește
- Amestecare spre o singură temperatură
- 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 →