Termodinamik
İzokorik ısıtma
Sabit V'de ısıtma: tüm ısı iç enerjiyi artırır.
İzokorik ısıtma — etkileşimli Termodinamik simülasyonu. Sabit V'de ısıtma: tüm ısı iç enerjiyi artırır. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
İzokorik ısıtma
Sabit V'de ısıtma: tüm ısı iç enerjiyi artırır.
Sert duvarlarla hiçbir iş yapılamaz (W = 0), bu yüzden birinci yasa Q = ΔU'ya indirgenir. Her joule ısı, moleküler kinetik enerjiyi doğrudan artırır ve temel süreçler arasında birim ısı başına en dik sıcaklık artışını üretir.
- W = 0
- Q = ΔU
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, sert ve kapalı bir kapta ısıtılır, dolayısıyla hacmi değişmez (izokorik). Gaz genleşemediğine göre eklenen ısı nereye gidiyor?
Tartılacak tahminler
- Sabit hacimde iş yapılmadığından ısının tamamı iç enerjiye dönüşür.
- Kap sert olmasına rağmen ısının çoğu işe dönüşür.
- Isı, tıpkı diğer süreçler gibi, iş ve iç enerji arasında eşit olarak bölünür.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Son sıcaklık T₂ (K)
Ölçtüğünüz şey:
- Nihai basınç P₂ (kPa)
- Isı eklendi Q (J)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- İzokorik ısıtma ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. 1 mol gaz 300 K'den başlayarak 0,0249 m³'te kapatılır.
- Basınç ve eklenen ısı okumalarını etkinleştirin.
- Her deneme için hedef (nihai) sıcaklığı ayarlayın ve son basıncı ve eklenen ısıyı kaydedin.
Yönetim denklemi
İzokorik Isıtma ve İç Enerji — U = f/2·n·R·T
Sabit hacimde gaz iş yapmaz (W_gas = 0), dolayısıyla eklenen her ısı joule'ü doğrudan iç enerjiye gider: Q = ΔU = (f/2)nRΔT.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, n = 1 mol, V = 0.0249 m³, kullanarak P₂ = nRT₂/V'yi, ardından f = 3, T₁ = kullanarak Q = (f/2)nR(T₂ - T₁)'yi hesaplayın. 300 K. Her ikisini de tabloyla karşılaştırın.
- Gaz genleşemeyeceği için (W_gas = 0), birinci yasa tam olarak Q = ΔU değerini verir. İzobarik ısıtma deneyinden farklı olarak, eklenen her joule ısının neden burada tamamen iç enerji olarak ortaya çıktığını açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- P₂-vs-T₂ ilişkiniz Gay-Lussac Yasasıdır: sabit hacimde basınç, mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır. V sabitken bunun neden PV = nRT'den kaynaklandığını açıklayın.
- Kapalı bir düdüklü tencere, kısmen sıkışmış buharın genleşememesi nedeniyle yiyecekleri daha hızlı ısıtır, dolayısıyla basınç (ve sıcaklık) 100°C'nin oldukça üzerine çıkar. Kapalı, sert bir kabın aynı ısı girdisi için sıcaklığın neden açık olana göre daha yükseğe çıkmasına izin verdiğini açıklamak için bu deneyin ilişkisini kullanın.
- 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: izokorik ısıtma
- Seçin: hazne
- Oynat'a basın
- Sabit V'de ısıtma
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.