İzokorik Isıtma: Sabit Hacimde Basınç Artışı

1 · Tahmin Et

Bir gaz, sert ve kapalı bir kapta ısıtılır, dolayısıyla hacmi değişmez (izokorik). Gaz genleşemediğine göre eklenen ısı nereye gidiyor?

• 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.

2 · Kurulum

1. İzokorik ısıtma ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. 1 mol gaz 300 K'den başlayarak 0,0249 m³'te kapatılır.
2. Basınç ve eklenen ısı okumalarını etkinleştirin.
3. Her deneme için hedef (nihai) sıcaklığı ayarlayın ve son basıncı ve eklenen ısıyı kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Üç denemeniz için eklenen ısı Q'yu (y ekseni) son sıcaklık T₂ (x ekseni) ile karşılaştırın.

4 · Analiz et

1. 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.
2. 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.

5 · Uzat

1. P₂-vs-T₂ ilişkiniz Gay-Lussac Yasasıdır: sabit hacimde basınç, mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır. V sabitken bunun neden PV = nRT'den kaynaklandığını açıklayın.
2. 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.

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

← Deneye geri dön