ఉష్ణగతిక శాస్త్రం
సమపీడన తాపనం
స్థిర P వద్ద వేడి: వాయువు వ్యాకోచించి పని చేస్తుంది.
సమపీడన తాపనం — ఇంటరాక్టివ్ ఉష్ణగతిక శాస్త్రం సిమ్యులేషన్. స్థిర P వద్ద వేడి: వాయువు వ్యాకోచించి పని చేస్తుంది. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
సమపీడన తాపనం
స్థిర P వద్ద వేడి: వాయువు వ్యాకోచించి పని చేస్తుంది.
స్థిర పీడనం వద్ద, ఆదర్శ వాయువును వేడి చేయడం వల్ల వ్యాకోచం జరుగుతుంది — ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతున్నప్పుడు వాయువు పరిసరాలపై పని చేయగలదు. మొదటి నియమం నుండి, Q = ΔU + W; గ్రహించిన ఉష్ణంలో కొంత అంతరిక శక్తిని పెంచి, కొంత వ్యాకోచ పనికి ఖర్చవుతుంది.
- W = PΔV
- Q = ΔU + W
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
వాయువు స్థిర పీడనం వద్ద వేడి చేయబడుతుంది, కాబట్టి అది వ్యాకోచిస్తుంది (సమపీడన). దాన్ని పెద్ద తుది ఘనపరిమాణానికి వ్యాకోచించనివ్వితే, వాయువు తన పరిసరాలపై ఎక్కువ పని చేస్తుందా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- పెద్ద తుది ఘనపరిమాణం అంటే వాయువు చేసిన పని తక్కువ.
- చేసిన పని తుది ఘనపరిమాణంపై ఆధారపడదు.
- పెద్ద తుది ఘనపరిమాణం అంటే వాయువు చేసిన పని ఎక్కువ.
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- తుది ఘనపరిమాణం V₂ (L)
మీరు కొలిచేవి:
- వాయువు చేసిన పని W_gas (J)
- తుది ఉష్ణోగ్రత T₂ (K)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- isobaric-heating ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. 1 mol వాయువు 24.9 L, 300 K వద్ద, స్థిర పీడనంలో ప్రారంభమవుతుంది.
- గదిపై తుది-ఉష్ణోగ్రత రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి లక్ష్య (తుది) ఘనపరిమాణాన్ని సెట్ చేసి, తుది ఉష్ణోగ్రత, చేసిన పనిని నమోదు చేయండి.
పాలక సమీకరణం
సమపీడన పని — W = P·ΔV
స్థిర పీడనం వద్ద, వ్యాకోచించే వాయువు చేసే పని సరళంగా పీడనం × ఘనపరిమాణ మార్పు: W_gas = P·ΔV — P-V రేఖాచిత్రంలో అడ్డు రేఖ కింద దీర్ఘచతురస్ర విస్తీర్ణం.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ఒక ప్రయత్నానికి, P₁ = nRT₁/V₁ = 100 kPa ఉపయోగించి W_gas = P₁(V₂ − V₁) లెక్కించి, తర్వాత T₂ = T₁·V₂/V₁. రెండింటినీ పట్టికతో పోల్చండి.
- W_gas = P·ΔV ఉపయోగించి, అదే స్థిర పీడనం వద్ద పెద్ద ఘనపరిమాణ మార్పు వాయువు చేసే పని ఎక్కువ అవుతుందో వివరించండి.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- మీ T₂-వర్సెస్-V₂ రేఖ చార్లస్ నియమం: స్థిర పీడనం వద్ద, ఘనపరిమాణం, నిరపేక్ష ఉష్ణోగ్రత నేరుగా అనుపాతంలో ఉంటాయి. P స్థిరంగా ఉంచినప్పుడు ఇది PV = nRT నుండి నేరుగా ఎలా వస్తుందో వివరించండి.
- సమపీడన తాపన సమయంలో మీరు కలిపే ఉష్ణంలో కొంత పని (వ్యాకోచం) లోకి, కొంత అంతరిక శక్తి లోకి వెళ్తుంది. ఏకపరమాణుక వాయువుకు (f = 3) కలిపిన ఉష్ణంలో ఎక్కువ భాగం ఏది పొందుతుంది: పని పదమా లేదా అంతరిక-శక్తి పదమా?
- 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
- Isobaric Heating కు స్వాగతం
- గది ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- స్థిర P వద్ద వేడి
- లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.