Termodynamika
Izotermické stláčanie
Stláčaj pri konštantnej T: ΔU = 0, takže Q = W.
Izotermické stláčanie — interaktívna simulácia Termodynamika. Stláčaj pri konštantnej T: ΔU = 0, takže Q = W. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Izotermický proces
Stláčaj pri konštantnej T: ΔU = 0, takže Q = W.
Počas izotermického procesu závisí vnútorná energia ideálneho plynu len na teplote, takže ΔU = 0. Práca vykonaná na plyne musí odísť ako teplo do zásobníka. Sleduj, ako krivka P–V nasleduje PV = konštanta, keď sa piest pohybuje.
- ΔU = 0
- Q = W
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Plyn je stlačený na menší objem, kým jeho teplota je držaná konštantná (izotermicky). Vyžaduje si ďalšie stláčanie viac práce?
Predikcie na zváženie
- Stlačenie na menší konečný objem vyžaduje menej práce.
- Stlačenie na menší konečný objem vyžaduje viac práce (viac záporné Wgas).
- Potrebná práca je rovnaká bez ohľadu na konečný objem.
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Konečný objem V₂ (L)
Čo meriaš:
- Práca vykonaná plynom W_gas (J)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu izotermické stláčanie a stlač Resetovať. 1 mol plynu začína na 49.9 L, 300 K.
- Zapni odčítanie práce vykonanej na plyne.
- Nastav cieľový (konečný) objem pre každý pokus a zaznamenaj prácu vykonanú plynom.
Riadiaca rovnica
Prvý termodynamický zákon — ΔU = Q − W
Zmena vnútornej energie sa rovná pridanému teplu mínus práca vykonaná plynom: ΔU = Q − W. Pre izotermický proces ideálneho plynu ΔU = 0, takže všetka práca vykonaná na plyne odchádza ako teplo.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Pre jeden pokus vypočítaj W_gas = nRT·ln(V₂/V₁) s n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K. Porovnaj s tabuľkou.
- W_gas je záporné v každom pokuse. Vysvetli, čo záporná hodnota fyzikálne znamená pre plyn, ktorý je stláčaný, a prečo stlačenie na menšie V₂ robí W_gas zápornejším.
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Keďže ΔU = 0 pre akýkoľvek izotermický proces (teplota sa nemení), prvý zákon hovorí Q = W_gas aj tu. Tečie teplo do plynu alebo z plynu počas tohto stláčania? Vysvetli pomocou svojej znamienkovej konvencie.
- Aby plyn zostal pri konštantnej teplote počas stláčania, skutočné experimenty potrebujú tepelný zásobník v kontakte s valcom. Vysvetli, prečo stláčanie by plyn zohrialo, keby ten zásobník tam nebol.
- 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
- Vitaj pri izotermickom stláčaní
- Vyber komoru
- Stlač Prehrať
- Stláčanie pri konštantnej T
- Otvor panel Vlastnosti
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →