வெப்பவியக்கவியல்
வெப்பநிலை மாறா விரிவாக்கம் — சூட்டு எண் மாற்றம்
மீளக்கூடிய வெப்பநிலை மாறா விரிவாக்கம்: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T.
வெப்பநிலை மாறா விரிவாக்கம் — சூட்டு எண் மாற்றம் — ஊடாடும் வெப்பவியக்கவியல் உருவகம். மீளக்கூடிய வெப்பநிலை மாறா விரிவாக்கம்: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T. நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
சூட்டு எண் மாற்றம்
மீளக்கூடிய வெப்பநிலை மாறா விரிவாக்கம்: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T.
சூட்டு எண் மாற்றம், ஆற்றல் எவ்வளவு பரவலாகிறது என்பதை அளக்கிறது. ஒரு மீளக்கூடிய வெப்பநிலை மாறா விரிவாக்கத்தில், வாயு வெப்பம் Q-ஐ உறிஞ்சும்போது அதன் வெப்பநிலை நிலையாக இருக்கும், அதே ஆற்றல் அதிக நுண்நிலைகளுடன் பெரிய கன அளவை ஆக்கிரமிப்பதால் சூட்டு எண் உயர்கிறது.
- ΔS = nR ln(V₂/V₁)
- ΔS = Q_rev/T
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஒரு வாயு, வெப்பநிலை மாறாகவும் மீள்சுற்றக்கூடியதாகவும் பெரிய கன அளவிற்கு விரிகிறது. அதன் சூட்டு எண் அதிகரிக்குமா, குறையுமா, அல்லது அப்படியே இருக்குமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- வாயு பரவும்போது சூட்டு எண் குறைகிறது.
- செயல்முறை மீள்சுற்றக்கூடியதால் சூட்டு எண் நிலையாக இருக்கும்.
- சூட்டு எண் அதிகரிக்கிறது — பெரிய கன அளவில் வாயுவுக்கு அதிக சாத்தியமான நுண்ணிய அமைப்புகள் உள்ளன.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- இறுதி கன அளவு V₂ (L)
நீங்கள் அளப்பவை:
- பரிமாறப்பட்ட வெப்பம் Q (J)
- சூட்டு எண் மாற்றம் ΔS (J/K)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- வெப்பநிலை-மாறா-சூட்டு-எண் முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். 1 mol ஆர்கான், 20 L, 300 K-இல் தொடங்குகிறது.
- பரிமாறப்பட்ட-வெப்பம் மற்றும் சூட்டு-எண்-மாற்ற வாசிப்புகளை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் இலக்கு (இறுதி) கன அளவை அமைத்து, பரிமாறப்பட்ட வெப்பத்தையும் சூட்டு எண் மாற்றத்தையும் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
மீள்சுற்றக்கூடிய வெப்பநிலை மாறா செயல்முறையில் சூட்டு எண் மாற்றம் — ΔS = Q/T
மீள்சுற்றக்கூடிய வெப்பநிலை மாறா விரிவாக்கத்திற்கு, சூட்டு எண் மாற்றம் பரிமாறப்பட்ட வெப்பம் வகுத்த நிலையான வெப்பநிலைக்கு சமம், இது இலட்சிய வாயுவுக்கு ΔS = nR·ln(V₂/V₁) என அமைகிறது — சூட்டு எண் கன அளவு விகிதத்தின் மடக்கையுடன் வளர்கிறது.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K பயன்படுத்தி Q = nRT·ln(V₂/V₁) கணக்கிட்டு, பின்னர் ΔS = Q/T (சமமாக ΔS = nR·ln(V₂/V₁) நேரடியாக) கணக்கிடுங்கள். இரண்டையும் அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- இங்கே ஒவ்வொரு முயற்சியிலும் ΔS நேர்மறையாக இருப்பது ஏன், பெரிய விரிவாக்கம் (பெரிய V₂) பெரிய சூட்டு எண் அதிகரிப்பை உருவாக்குவது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- இந்த சோதனை மீள்சுற்றக்கூடிய (எல்லையற்ற மெதுவான) விரிவாக்கத்தை அனுமானிக்கிறது. அதே இறுதி கன அளவிற்கு வெற்றிடத்தில் சுதந்திர (கட்டுப்படுத்தப்படாத) விரிவாக்கம், வெப்பம் ஒருபோதும் பரிமாறப்படாதபோதும் (Q = 0) வேலை எதுவும் செய்யப்படாதபோதும், வாயுவுக்கு சரியாக அதே ΔS-ஐ தரும். சூட்டு எண் ஒரு நிலை சார்பு என்றும், வாயு V₁-இலிருந்து V₂-க்கு எப்படி வந்தது என்பதைக் கவலைப்படாது என்றும் விளக்குங்கள்.
- இரண்டாம் விதி, உண்மையான செயல்முறைக்கு மொத்த சூட்டு எண் (வாயு மற்றும் சூழல்) ஒருபோதும் குறையாது என்கிறது. இந்த மீள்சுற்றக்கூடிய வெப்பநிலை மாறா விரிவாக்கத்திற்கு, சூழல் (Q-ஐ வழங்கும் வெப்ப தேக்கம்) வாயு பெறுவதே அளவு சூட்டு எண்ணை இழக்கிறது. அது மொத்த சூட்டு எண் மாற்றத்தை பூஜ்யமாக்குகிறது ஏன் — மீள்சுற்றக்கூடிய செயல்முறையின் அடையாளம் — என்று விளக்குங்கள்.
- 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
- வெப்பநிலை மாறா விரிவாக்கம் — சூட்டு எண் மாற்றத்திற்கு வருக
- அறையைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- கன அளவு மாற்றத்திலிருந்து சூட்டு எண்
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.