熱力學
等壓加熱
等壓加熱：氣體膨脹並對外做功。
等壓加熱——互動式熱力學模擬。等壓加熱：氣體膨脹並對外做功。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
等壓加熱
等壓加熱：氣體膨脹並對外做功。
等壓加熱理想氣體會迫使其膨脹，讓氣體能在溫度上升時對外界做功。由第一定律 Q = ΔU + W：吸收的熱一部分提高內能，一部分支付膨脹功。
- 功 W = PΔV
- 第一熱力學定律 Q = ΔU + W
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
氣體在恆定壓力下受熱，因此會膨脹（等壓）。如果讓它膨脹到更大的最終體積，氣體會對周圍環境做更多的功嗎？
預測權重
- 最終體積越大意味著氣體所做的功越少。
- 完成的工作並不取決於最終的體積。
- 最終體積越大意味著氣體所做的功越多。
可變角色
您設定的內容：
- 最終體積 V2 (L)
您測量的內容：
- 氣體所做的功 W_gas (J)
- 最終溫度T2 (K)
調查如何進行
- 開啟 isobaric-heating 預設並按下 Reset。 1 摩爾氣體在恆定壓力下從 24.9 L、300 K 開始。
- 啟用腔室的最終溫度讀數。
- 設定每次試驗的目標（最終）體積，並記錄最終溫度和完成的功。
控制方程
等壓功 — W = P·ΔV
在恆定壓力下，膨脹氣體所做的功就是壓力乘以體積變化：W_gas = P·ΔV — P-V 圖上水平線下方矩形的面積。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於其中一次試驗，使用P₁ = nRT₁/V₁ = 100 kPa計算W_gas = P₁(V₂ − V₁)，再計算T₂ = T₁·V₂/V₁。將兩者與表格比較。
- 使用 W_gas = P·ΔV 解釋為什麼在相同恆定壓力下體積變化越大意味著氣體所做的功越多。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 你的T₂對V₂直線就是查理定律：在恆定壓力下，體積與絕對溫度成正比。請解釋為什麼當P固定時，這一結果直接來自PV = nRT。
- 在等壓加熱過程中，你所加入的部分熱量轉化為功（膨脹），部分轉化為內能。對於單原子氣體（f = 3）而言，所加入的熱量中哪一項佔的比例更大：功項還是內能項？
- 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
- 歡迎來到等壓加熱
- 選擇氣體腔
- 按播放
- 恆壓加熱
- 打開檢查器
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。