సమపీడన తాపనం: స్థిర పీడనం వద్ద వ్యాకోచం

1 · ఊహించండి

వాయువు స్థిర పీడనం వద్ద వేడి చేయబడుతుంది, కాబట్టి అది వ్యాకోచిస్తుంది (సమపీడన). దాన్ని పెద్ద తుది ఘనపరిమాణానికి వ్యాకోచించనివ్వితే, వాయువు తన పరిసరాలపై ఎక్కువ పని చేస్తుందా?

2 · అమరిక

  1. isobaric-heating ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. 1 mol వాయువు 24.9 L, 300 K వద్ద, స్థిర పీడనంలో ప్రారంభమవుతుంది.
  2. గదిపై తుది-ఉష్ణోగ్రత రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
  3. ప్రతి ప్రయత్నానికి లక్ష్య (తుది) ఘనపరిమాణాన్ని సెట్ చేసి, తుది ఉష్ణోగ్రత, చేసిన పనిని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

తుది ఘనపరిమాణం V₂ (L)వాయువు చేసిన పని W_gas (J)తుది ఉష్ణోగ్రత T₂ (K)
32.43
39.91
49.89

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం తుది ఘనపరిమాణం V₂ (x-అక్షం) పై తుది ఉష్ణోగ్రత T₂ (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. రేఖ మూలబిందువు గుండా సరళంగా ఉందా?

4 · విశ్లేషించండి

  1. ఒక ప్రయత్నానికి, P₁ = nRT₁/V₁ = 100 kPa ఉపయోగించి W_gas = P₁(V₂ − V₁) లెక్కించి, తర్వాత T₂ = T₁·V₂/V₁. రెండింటినీ పట్టికతో పోల్చండి.
  2. W_gas = P·ΔV ఉపయోగించి, అదే స్థిర పీడనం వద్ద పెద్ద ఘనపరిమాణ మార్పు వాయువు చేసే పని ఎక్కువ అవుతుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

  1. 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.
  2. 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?

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

సమపీడన పని

స్థిర పీడనం వద్ద, వ్యాకోచించే వాయువు చేసే పని సరళంగా పీడనం × ఘనపరిమాణ మార్పు: W_gas = P·ΔV — P-V రేఖాచిత్రంలో అడ్డు రేఖ కింద దీర్ఘచతురస్ర విస్తీర్ణం.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు