Termodinamik
İzobarik ısıtma
Sabit P'de ısıtma: gaz genleşir ve dış ortama iş yapar.
İzobarik ısıtma — etkileşimli Termodinamik simülasyonu. Sabit P'de ısıtma: gaz genleşir ve dış ortama iş yapar. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
İzobarik ısıtma
Sabit P'de ısıtma: gaz genişler ve iş yapar.
Sabit basınçta, ideal bir gazı ısıtmak genişlemeyi zorlar, böylece gaz sıcaklık yükselirken çevresine iş yapabilir. Birinci yasadan Q = ΔU + W; emilen ısının bir kısmı iç enerjiyi artırır, bir kısmı genişleme işini karşılar.
- W = PΔV
- Q = ΔU + W
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Bir gaz sabit basınçta ısıtılır, böylece genleşir (izobarik). Daha büyük bir nihai hacme genişlemesine izin verirseniz, gaz çevresi üzerinde daha fazla iş yapar mı?
Tartılacak tahminler
- Daha büyük bir nihai hacim, gaz tarafından yapılan daha az iş anlamına gelir.
- Yapılan iş son hacme bağlı değildir.
- Daha büyük bir nihai hacim, gaz tarafından daha fazla iş yapılması anlamına gelir.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Son hacim V₂ (L)
Ölçtüğünüz şey:
- Gazın yaptığı iş W_gas (J)
- Son sıcaklık T₂ (K)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- İzobarik ısıtma ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. 1 mol gaz, sabit basınçta 24,9 L, 300 K'de başlar.
- Odadaki son sıcaklık okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için hedef (son) hacmi ayarlayın ve son sıcaklığı ve yapılan işi kaydedin.
Yönetim denklemi
İzobarik Çalışma — W = P·ΔV
Sabit basınçta, genişleyen bir gazın yaptığı iş basitçe basınç çarpı hacim değişimidir: W_gas = P·ΔV — P-V diyagramında yatay bir çizginin altındaki dikdörtgenin alanı.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, P₁ = nRT₁/V₁ = 100 kPa'yı ve ardından T₂ = T₁·V₂/V₁'yi kullanarak W_gas = P₁(V₂ − V₁)'yi hesaplayın. Her ikisini de tabloyla karşılaştırın.
- W_gas = P·ΔV kullanarak aynı sabit basınçta daha büyük hacim değişiminin neden gaz tarafından daha fazla iş yapılması anlamına geldiğini açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- T₂-vs-V₂ çizginiz Charles Yasasıdır: sabit basınçta hacim ve mutlak sıcaklık doğru orantılıdır. P sabit tutulduğunda bunun neden doğrudan PV = nRT'den kaynaklandığını açıklayın.
- İzobarik ısıtma sırasında eklediğiniz ısının bir kısmı işe (genleşmeye), bir kısmı da iç enerjiye gider. Tek atomlu bir gaz için (f = 3) eklenen ısıdan hangisi daha fazla alır: iş terimi mi yoksa iç enerji terimi mi?
- 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
- Hoş geldiniz: izobarik ısıtma
- Seçin: hazne
- Oynat'a basın
- Sabit P'de ısıtma
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.