İzotermal Sıkıştırma: Sabit Sıcaklıkta Yapılan İş

1 · Tahmin Et

Bir gaz, sıcaklığı sabit tutularak (izotermal) daha küçük bir hacme sıkıştırılır. Daha fazla sıkıştırmak için daha fazla çalışma gerekiyor mu?

• Daha küçük bir son hacme sıkıştırmak daha az iş gerektirir.
• Daha küçük bir nihai hacme sıkıştırmak daha fazla iş gerektirir (daha negatif bir Wgaz).
• İhtiyaç duyulan iş, son hacim ne olursa olsun aynıdır.

2 · Kurulum

1. İzotermal sıkıştırma ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. 1 mol gaz 49,9 L, 300 K'de başlar.
2. Gaz üzerinde yapılan iş okumasını etkinleştirin.
3. Her deneme için hedef (nihai) hacmi ayarlayın ve gazın yaptığı işi kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Üç deneyiniz için W_gas'ı (y ekseni) ln(V₂/V₁)'e (x ekseni) göre çizin, V₁ = 49.9 L kullanarak.

4 · Analiz et

1. Bir deneme için, n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K kullanarak W_gas = nRT·ln(V₂/V₁)'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
2. W_gas her denemede negatiftir. Sıkıştırılan bir gaz için negatif değerin fiziksel olarak ne anlama geldiğini ve neden daha küçük bir V₂ değerine sıkıştırmanın W_gas'ı daha negatif hale getirdiğini açıklayın.

5 · Uzat

1. Herhangi bir izotermal süreç için ΔU = 0 olduğundan (sıcaklık değişmez), birinci yasa burada da Q = W_gas diyor. Bu sıkıştırma sırasında ısı gazın içine mi yoksa dışına mı akıyor? İşaret kurallarınızı kullanmayı açıklayın.
2. Gazı sıkıştırırken sabit sıcaklıkta tutmak için gerçek deneylerde silindirle temas halinde olan bir ısı rezervuarına ihtiyaç vardır. Eğer rezervuar orada olmasaydı sıkıştırmanın gazı neden ısıtacağını açıklayın.

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

← Deneye geri dön