సమతాప సంపీడనం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద చేసిన పని

1 · ఊహించండి

వాయువు ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంచుకునే (సమతాప) స్థితిలో చిన్న ఘనపరిమాణానికి సంపీడనం చేయబడుతోంది. ఇంకా ముందుకు సంపీడనం చేయడానికి ఎక్కువ పని అవసరమా?

• చిన్న తుది ఘనపరిమాణానికి సంపీడనం తక్కువ పనిని కోరుతుంది.
• చిన్న తుది ఘనపరిమాణానికి సంపీడనం ఎక్కువ పనిని కోరుతుంది (మరింత ఋణాత్మక Wgas).
• తుది ఘనపరిమాణం ఏదైనా అవసరమైన పని ఒక్కటే.

2 · అమరిక

1. isothermal-compression ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. 1 mol వాయువు 49.9 L, 300 K వద్ద ప్రారంభమవుతుంది.
2. వాయువుపై-చేసిన-పని రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి లక్ష్య (తుది) ఘనపరిమాణాన్ని సెట్ చేసి, వాయువు చేసిన పనిని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

V₁ = 49.9 L ఉపయోగించి, మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం ln(V₂/V₁) (x-అక్షం) పై W_gas (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి.

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K ఉపయోగించి W_gas = nRT·ln(V₂/V₁) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
2. ప్రతి ప్రయత్నంలోనూ W_gas ఋణాత్మకం. సంపీడనం చేయబడుతున్న వాయువుకు ఋణాత్మక విలువ భౌతికంగా ఏమి అర్థం, చిన్న V₂ కు సంపీడనం చేయడం వల్ల W_gas మరింత ఋణాత్మకం ఎందుకవుతుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. ఏ సమతాప ప్రక్రియకైనా ΔU = 0 (ఉష్ణోగ్రత మారదు) కాబట్టి, మొదటి నియమం ప్రకారం ఇక్కడ కూడా Q = W_gas. ఈ సంపీడన సమయంలో ఉష్ణం వాయువులోకి ప్రవహిస్తుందా లేదా బయటకా? మీ చిహ్న నియమంతో వివరించండి.
2. సంపీడనం చేస్తూ వాయువును స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచడానికి, నిజమైన ప్రయోగాలకు సిలిండర్‌తో సంబంధంలో ఉన్న ఉష్ణ జలాశయం అవసరం. ఆ జలాశయం లేకపోతే సంపీడనం వాయువును ఎందుకు వేడి చేస్తుందో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు