熱力學
等溫壓縮
等溫壓縮：ΔU = 0，所以 Q = W。
等溫壓縮——互動式熱力學模擬。等溫壓縮：ΔU = 0，所以 Q = W。 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。
等溫過程
等溫壓縮：ΔU = 0，所以 Q = W。
等溫過程中理想氣體的內能只取決於溫度，因此 ΔU = 0。對氣體做的任何功必須以熱的形式離開到熱庫。觀察活塞移動時 P–V 曲線沿 PV = 常數行進。
- 內能不變
- 熱等於功
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
氣體被壓縮到較小的體積，同時其溫度保持恆定（等溫）。是否需要更多工作來進一步壓縮？
預測權重
- 壓縮到更小的最終體積需要更少的工作。
- 壓縮到更小的最終體積需要更多的功（更負的 Wgas）。
- 無論最終卷如何，所需的工作都是相同的。
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)
調查如何進行
- 開啟 isothermal-compression 預設並按下 Reset。 1 摩爾氣體的起始體積為 49.9 L，300 K。
- 啟用對氣體所做功的讀數。
- 設定每次試驗的目標（最終）體積並記錄氣體所做的功。
控制方程
熱力學第一定律 — ΔU = Q − W
內部能量變化等於添加的熱減去氣體所做的功：ΔU = Q − W。對於等溫 ideal-gas 過程，ΔU = 0，因此對氣體所做的所有功都以熱的形式離開。
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n = 1 mol、R = 8.314 J/(mol·K)、T = 300 K，計算W_gas = nRT·ln(V₂/V₁)。將結果與表格比較。
- 每次試驗中 W_gas 均為負值。解釋負值對於被壓縮的氣體在物理上意味著什麼，以及為什麼壓縮到更小的 V2 會使 W_gas 更負。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 由於對於任何等溫過程（溫度不變），ΔU = 0，第一定律在這裡也表示 Q = W_gas。在壓縮過程中熱量是否流入或流出氣體？使用您的符號約定進行解釋。
- 為了在壓縮時保持氣體恆溫，實際實驗需要一個與氣缸接觸的儲熱器。解釋為什麼如果不存在儲層，壓縮會加熱氣體。
- 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
- 歡迎來到等溫壓縮
- 選擇氣體腔
- 按播放
- 恆溫壓縮
- 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。