Termodinamică
Încălzire izobară
Încălzește la P constant: gazul se destinde și face lucru mecanic.
Încălzire izobară — simulație interactivă de Termodinamică. Încălzește la P constant: gazul se destinde și face lucru mecanic. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Încălzire izobară
Încălzește la P constant: gazul se destinde și face lucru mecanic.
La presiune constantă, încălzirea unui gaz ideal forțează destinderea, astfel încât gazul poate face lucru mecanic asupra mediului în timp ce temperatura crește. Din prima lege, Q = ΔU + W; o parte din căldura absorbită ridică energia internă, iar o parte plătește lucrul mecanic de destindere.
- W = PΔV
- Q = ΔU + W
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 este încălzit la presiune constantă, deci se destinde (izobar). Dacă îl lași să se destindă spre un volum final mai mare, gazul face mai mult lucru mecanic asupra mediului?
Predicții de cântărit
- Un volum final mai mare înseamnă mai puțin lucru mecanic făcut de gaz.
- Lucrul mecanic făcut nu depinde de volumul final.
- Un volum final mai mare înseamnă mai mult lucru mecanic făcut de gaz.
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 încălzirii izobare și apasă Resetează. 1 mol de gaz pornește la 24.9 L, 300 K, la presiune constantă.
- Activează citirea temperaturii finale pe cameră.
- Setează volumul țintă (final) pentru fiecare încercare și înregistrează temperatura finală și lucrul mecanic făcut.
Ecuația guvernantă
Lucru mecanic izobar — W = P·ΔV
La presiune constantă, lucrul mecanic făcut de un gaz care se destinde este pur și simplu presiunea înmulțită cu variația de volum: W_gas = P·ΔV — aria unui dreptunghi sub o linie orizontală pe o diagramă P-V.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează W_gas = P₁(V₂ − V₁) folosind P₁ = nRT₁/V₁ = 100 kPa, apoi T₂ = T₁·V₂/V₁. Compară ambele cu tabelul.
- Explică, folosind W_gas = P·ΔV, de ce o schimbare de volum mai mare la aceeași presiune constantă înseamnă mai mult lucru mecanic făcut de gaz.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Linia ta T₂-în-funcție-de-V₂ este legea lui Charles: la presiune constantă, volumul și temperatura absolută sunt direct proporționale. Explică de ce asta decurge direct din PV = nRT când P este menținut fix.
- O parte din căldura pe care o adaugi în timpul încălzirii izobare merge în lucru mecanic (destindere) și o parte în energie internă. Care primește mai multă din căldura adăugată pentru un gaz monatomic (f = 3): termenul de lucru mecanic sau termenul de energie internă?
- 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 Încălzirea izobară
- Selectează camera
- Apasă Pornește
- Încălzire la P constant
- 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 →