Termodinamică
Compresie izotermă
Comprimă la T constant: ΔU = 0, deci Q = W.
Compresie izotermă — simulație interactivă de Termodinamică. Comprimă la T constant: ΔU = 0, deci Q = W. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Proces izoterm
Comprimă la T constant: ΔU = 0, deci Q = W.
În timpul unui proces izoterm, energia internă a unui gaz ideal depinde doar de temperatură, deci ΔU = 0. Orice lucru mecanic făcut asupra gazului trebuie să iasă ca tensiune termică către rezervor. Privește curba P–V urmând PV = constant în timp ce pistonul se mișcă.
- ΔU = 0
- Q = 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 comprimat la un volum mai mic în timp ce temperatura lui este menținută constantă (izoterm). Este necesar mai mult lucru mecanic pentru a-l comprima mai departe?
Predicții de cântărit
- Comprimarea la un volum final mai mic cere mai puțin lucru mecanic.
- Comprimarea la un volum final mai mic cere mai mult lucru mecanic (un Wgas mai negativ).
- Lucrul mecanic necesar este același indiferent de volumul final.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Volumul final V₂ (L)
Ce măsori:
- Lucrul mecanic făcut de gaz W_gas (J)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea compresiei izoterme și apasă Resetează. 1 mol de gaz pornește la 49.9 L, 300 K.
- Activează citirea lucrului mecanic făcut asupra gazului.
- Setează volumul țintă (final) pentru fiecare încercare și înregistrează lucrul mecanic făcut de gaz.
Ecuația guvernantă
Prima lege a termodinamicii — ΔU = Q − W
Variația energiei interne este egală cu căldura adăugată minus lucrul mecanic făcut de gaz: ΔU = Q − W. Pentru un proces izoterm al gazului ideal, ΔU = 0, deci tot lucrul mecanic făcut asupra gazului iese ca tensiune termică.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează W_gas = nRT·ln(V₂/V₁) folosind n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K. Compară cu tabelul.
- W_gas este negativ în fiecare încercare. Explică ce înseamnă fizic o valoare negativă pentru un gaz comprimat și de ce comprimarea la un V₂ mai mic face W_gas mai negativ.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Deoarece ΔU = 0 pentru orice proces izoterm (temperatura nu se schimbă), prima lege spune Q = W_gas și aici. Căldura curge în gaz sau afară din gaz în timpul acestei compresii? Explică folosind convenția ta de semn.
- Pentru a menține gazul la temperatură constantă în timp ce îl comprimi, experimentele reale au nevoie de un rezervor termic în contact cu cilindrul. Explică de ce comprimarea ar încălzi gazul dacă acel rezervor n-ar fi acolo.
- 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 Compresia izotermă
- Selectează camera
- Apasă Pornește
- Compresie la T 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 →