Izobarno segrevanje: ekspanzija pri konstantnem tlaku

1 · Predvidi

Plin se segreva pri konstantnem tlaku, zato se širi (izobarno). Če mu dovoliš širiti se na večjo končno prostornino, ali plin opravi več dela na svoji okolici?

• Večja končna prostornina pomeni manj dela, ki ga je opravil plin.
• Opravljeno delo ni odvisno od končne prostornine.
• Večja končna prostornina pomeni več dela, ki ga je opravil plin.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev isobaric-heating in pritisni Ponastavi. 1 mol plina začne pri 24,9 L, 300 K, pri konstantnem tlaku.
2. Omogoči odčitek končne temperature na komori.
3. Nastavi ciljno (končno) prostornino za vsak poskus in zabeleži končno temperaturo in opravljeno delo.

3 · Zberi podatke

Nariši končno temperaturo T₂ (os y) proti končni prostornini V₂ (os x) za svoje tri poskuse. Ali je črta ravna skozi izhodišče?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj W_gas = P₁(V₂ − V₁) s P₁ = nRT₁/V₁ = 100 kPa, nato T₂ = T₁·V₂/V₁. Primerjaj oba s tabelo.
2. Z W_gas = P·ΔV razloži, zakaj večja sprememba prostornine pri istem konstantnem tlaku pomeni več dela, ki ga je opravil plin.

5 · Razširi

1. Tvoja črta T₂-proti-V₂ je Charlesov zakon: pri konstantnem tlaku sta prostornina in absolutna temperatura neposredno sorazmerna. Razloži, zakaj to sledi neposredno iz PV = nRT, ko je P držan fiksno.
2. Del toplote, ki jo dodaš med izobarnim segrevanjem, gre v delo (ekspanzija) in del v notranjo energijo. Kateri dobi več dodane toplote za enoatomski plin (f = 3): člen dela ali člen notranje energije?

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov