热力学
等温压缩
等温压缩：ΔU = 0，所以 Q = W。
等温压缩——交互式热力学模拟。等温压缩：ΔU = 0，所以 Q = W。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
等温过程
等温压缩：ΔU = 0，所以 Q = W。
等温过程中，理想气体的内能仅取决于温度，故 ΔU = 0。对气体做的任何功都必须以热量形式排给热库。观察活塞移动时 P–V 曲线如何沿 PV = 常量的双曲线变化。
- 内能不变
- 热等于功
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
气体被压缩到较小的体积，同时其温度保持恒定（等温）。是否需要更多工作来进一步压缩？
预测权重
- 压缩到更小的最终体积需要更少的工作。
- 压缩到更小的最终体积需要更多的功（更负的 Wgas）。
- 无论最终卷如何，所需的工作都是相同的。
可变角色
您设置的内容：
- 最终体积 V2 (L)
您测量的内容：
- 气体所做的功 W_gas (J)
调查如何进行
- 打开「等温压缩：在恒温下完成的功（isothermal-compression）」预设并按重置。 1 摩尔气体的起始体积为 49.9 L，300 K。
- 启用对气体所做功的读数。
- 设置每次试验的目标（最终）体积并记录气体所做的功。
控制方程
热力学第一定律 — ΔU = Q − W
内部能量变化等于添加的热量减去气体所做的功：ΔU = Q − W。对于等温 ideal-gas 过程，ΔU = 0，因此对气体所做的所有功都以热量的形式离开。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一项试验，使用 n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K 计算 W_gas = nRT·ln(V₂/V₁)。与表进行比较。
- 每次试验中 W_gas 均为负值。解释负值对于被压缩的气体在物理上意味着什么，以及为什么压缩到更小的 V2 会使 W_gas 更负。
这在实验室之外的地方表现出来
- 由于对于任何等温过程（温度不变），ΔU = 0，第一定律在这里也表示 Q = W_gas。在压缩过程中热量是否流入或流出气体？使用您的符号约定进行解释。
- 为了在压缩时保持气体恒温，实际实验需要一个与气缸接触的储热器。解释为什么如果不存在储层，压缩会加热气体。
- 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
- 欢迎来到等温压缩
- 选择气体腔
- 点击播放
- 恒温压缩
- 打开检查器
- 完成了！
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。