Sistem termodinamika dan akun energi
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| internal energy/ɪnˈtɜːnl ˈenədʒi/ | energi dalam |
| adiabatic/ˌædiəˈbætɪk/ | adiabatik |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Memampatkan gas dapat membuatnya panas bahkan tanpa pemanas. Kerja adalah jalur lain untuk perpindahan energi ke dalam sistem.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Energi dalam adalah sifat dari sistem yang dipilih. Kalor dan kerja menggambarkan perpindahan energi melintasi batasnya. Untuk gas ideal monoatomik, energi dalam bergantung pada suhu dan jumlah zat.
- adiabatik: Proses tanpa perpindahan panas; energi dalam: Total energi kinetik dan potensial mikroskopis suatu sistem.
Dalam konvensi ini, apa yang terjadi selama kompresi adiabatik?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Adiabatik berarti tidak ada perpindahan panas (Q = 0). Dalam kompresi, lingkungan melakukan kerja pada gas, dan dengan Q = 0, kerja tersebut meningkatkan energi dalamnya. Kerja yang DILAKUKAN OLEH gas bernilai negatif dalam kompresi menurut konvensi ini.
Pasangkan setiap istilah teknis dengan maknanya yang tepat.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan definisi untuk membedakan besaran dan proses yang terkait.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Nyatakan konvensi tanda sebelum menggunakan hukum pertama. Di sini perubahan energi dalam sama dengan kalor masuk ke sistem dikurangi kerja yang dilakukan oleh sistem. Kerja ekspansi dapat mengurangi energi dalam ketika tidak ada kalor yang masuk.
- Identifikasi apakah sebuah proses isothermal, adiabatik, atau volume konstan. Pada grafik tekanan-volume, luas di bawah kurva proses memberikan kerja yang dilakukan oleh gas. Jalur penting untuk kerja meskipun titik awalnya sama.
Dua kebiasaan manakah yang membuat penyelidikan atau model dalam kasus ini lebih dapat dipertanggungjawabkan?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menyatakan kondisi dan asumsi memungkinkan orang lain mengulangi pekerjaan persis seperti itu, dan mencatat bukti pendukung memungkinkan mereka memeriksa kesimpulan. Menyembunyikan hasil yang bertentangan menghilangkan bukti yang dapat menentang kesimpulan yang salah, dan satu pengukuran tidak pernah dapat menetapkan klaim yang lebih luas.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: gas menerima 300 J melalui pemanasan dan melakukan 120 J kerja. Dengan ΔU = Q-W, maka ΔU = 300-120 = 180 J. Untuk pemampatan adiabatik, Q=0 dan kerja yang dilakukan oleh gas bernilai negatif, sehingga ΔU bernilai positif.
Sebuah gas menyerap 500 J panas dan melakukan usaha 200 J. Temukan perubahan energi dalam. Gunakan urutan yang sama: besaran diketahui → model → hubungan → substitusi → satuan dan interpretasi.
Sebuah gas menerima 500 J kalor dan melakukan 200 J kerja. Temukan perubahan energi internal.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 300 J. Diketahui: panas yang diserap Q = 500 J; kerja yang dilakukan oleh gas W = 200 J. Gunakan konvensi yang dinyatakan delta U = Q - W. Delta U = 500 - 200 = 300 J. Energi dalamnya meningkat sebesar 300 J karena lebih banyak energi masuk sebagai panas daripada keluar sebagai kerja.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Adiabatik tidak berarti suhu konstan. Gunakan konvensi tanda yang disebutkan; beberapa kursus menuliskan kerja yang dilakukan pada gas dengan tanda berlawanan.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Setiap proses adiabatik memiliki suhu konstan. Klaim ini salah: Adiabatik mengunci perpindahan panas (Q = 0), bukan suhu. Kompresi adiabatik menaikkan suhu - pompa sepeda menjadi panas - dan ekspansi adiabatik menurunkannya. Isotermal, bukan adiabatik, adalah proses dengan suhu konstan.
Sistem termodinamika dan neraca energi: Nyatakan konvensi tanda sebelum menggunakan hukum pertama. Di sini perubahan energi dalam sama dengan kalor masuk ke sistem dikurangi kerja yang dilakukan oleh sistem. Kerja ekspansi dapat mengurangi energi dalam ketika tidak ada kalor yang masuk.
Setiap proses adiabatik memiliki suhu konstan.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Adiabatik menetapkan perpindahan panas (Q = 0), bukan suhu. Kompresi adiabatik menaikkan suhu—pompa sepeda menjadi hangat—dan ekspansi adiabatik menurunkannya. Isotermal, bukan adiabatik, adalah proses suhu tetap.
Proses tanpa perpindahan panas: tuliskan istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
adiabatik berarti Proses tanpa perpindahan kalor.