ระบบเทอร์โมไดนามิกส์และบัญชีพลังงาน
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| internal energy/ɪnˈtɜːnl ˈenədʒi/ | พลังงานภายใน |
| adiabatic/ˌædiəˈbætɪk/ | อะเดียบติก |
อะไรจะอธิบายการสังเกตนี้ได้?
- การบีบอัดแก๊สสามารถทำให้มันร้อนขึ้นได้แม้ไม่มีเครื่องทำความร้อน งานเป็นอีกเส้นทางหนึ่งของการถ่ายโอนพลังงานเข้าสู่ระบบ
- เริ่มต้นด้วยการทำนาย ระบุปริมาณหรือลักษณะที่คุณจะเปรียบเทียบ แล้วตัดสินใจว่าหลักฐานอะไรที่จะแยกแยะคำอธิบายสองแบบได้
สร้างโมเดล
- พลังงานภายใน เป็นคุณสมบัติของระบบที่กำหนดให้ เอนthalpy และงานอธิบายการถ่ายโอนพลังงานผ่านขอบเขตของมัน สำหรับแก๊สโมโนอะตอมมิกอุดมคติ พลังงานภายในขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและปริมาณ
- อะดิอาบติก (adiabatic): กระบวนการที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อน; พลังงานภายใน: ผลรวมของพลังงานจลน์และศักย์ระดับจุลภาคของระบบ
ตามนัยนี้ จะเกิดอะไรขึ้นระหว่างการอัดตัวแบบอะเดียเบติก?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
อะไดอะเบติกหมายถึงไม่มีการถ่ายเทความร้อน (Q = 0) ในการอัดตัว สิ่งแวดล้อมจะทำงานต่อแก๊ส และเมื่อ Q = 0 งานนี้จะเพิ่มพลังงานภายใน การทำงานโดยแก๊สจะเป็นลบในการอัดตัวภายใต้ระเบียบวิธีนี้
จับคู่แต่ละคำศัพท์เทคนิคกับความหมายที่แม่นยำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ใช้นิยามเพื่อแยกแยะปริมาณและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
เลือกหลักฐานมาทดสอบสมมติฐาน
- ระบุกฎเครื่องหมายก่อนใช้กฎข้อแรก здесь energy change equals heat into the system minus work done by the system. การทำงานขยายตัวอาจลดพลังงานภายในเมื่อไม่มีความร้อนเข้าสู่ระบบ
- ระบุว่าเป็นกระบวนการ meltdown, adiabatic หรือที่ปริมาตรคงที่ บนกราฟความดัน-ปริมาตร พื้นที่ใต้เส้นโค้งของกระบวนการให้ค่างานที่ทำโดยแก๊ส เส้นทางมีความสำคัญต่อการทำงานแม้ว่าจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดจะตรงกัน
นิสัยสองอย่างใดทำให้การตรวจสอบหรือแบบจำลองในกรณีนี้รองรับได้มากขึ้น?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การระบุเงื่อนไขและสมมติฐานช่วยให้ผู้อื่นทำงานซ้ำได้โดยถูกต้อง และการบันทึกหลักฐานรองรับช่วยให้พวกเขาตรวจสอบข้อสรุปได้ การซ่อนผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันจะกำจัดหลักฐานที่อาจทลายข้อสรุปที่ผิดพลาด และข้อมูลจากตัววัดเพียงหนึ่งค่าไม่สามารถใช้ยืนยันข้ออ้างที่กว้างขวางได้
ทำงานจากปริมาณที่ทราบค่า
- ระบุค่าที่ทราบและหน่วยของมัน เลือกความสัมพันธ์โดยพิจารณาว่าข้อสมมติฐานสอดคล้องกับเคสนี้ แล้วจัดรูปสมการก่อนแทนค่า
- ที่ทราบ: แก๊สได้รับ 300 J จากความร้อนและทำ 120 J ของงาน ด้วย ΔU = Q-W, ΔU = 300-120 = 180 J สำหรับdate compression, Q=0 และงานที่ทำโดยแก๊สเป็นลบ ดังนั้น ΔU จึงเป็นบวก
แก๊สได้รับ 500 J ของความร้อนและทำ 200 J ของงาน จงหาการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายใน ใช้ลำดับเดียวกัน: ปริมาณที่ทราบ → โมเดล → ความสัมพันธ์ → การแทนค่า → หน่วยและตีความ
แก๊สได้รับความร้อน 500 J และทำงาน 200 J จงหาการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายใน
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ผลลัพธ์คือ 300 J. ข้อมูล: ความร้อนที่ได้รับ Q = 500 J; งานที่ทำโดยแก๊ส W = 200 J ใช้ระเบียบวิธีที่กำหนดให้ delta U = Q - W. Delta U = 500 - 200 = 300 J. พลังงานภายในเพิ่มขึ้น 300 J เนื่องจากมีพลังงานเข้าสู่ระบบด้วยความร้อนมากกว่าพลังงานที่ออกด้วยการทำงา
ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต
- Date does not mean constant temperature ใช้กฎเครื่องหมายที่ระบุไว้; บางหลักสูตรเขียนงานที่ทำต่อแก๊สด้วยเครื่องหมายตรงข้าม
- กลับไปที่การสังเกตเดิม อธิบายว่าผลลัพธ์นี้สนับสนุนสิ่งใด มีเงื่อนไขใดบ้าง และเป็นอย่างไรในการทดสอบคำอธิบายอื่นที่ขัดแย้งกัน
กระบวนการอะไดแบติกทุกกระบวนการมีอุณหภูมิคงที่ claim นี้เป็นเท็จ: อะไดแบติกกำหนดการถ่ายเทความร้อน (Q = 0) ไม่ใช่อุณหภูมิ การอัดตัวแบบอะไดแบติกจะทำให้สูงขึ้น - เตาสูบลมจักรยานจะร้อนขึ้น - และการขยายตัวแบบอะไดแบติกจะทำให้ลดลง กระบวนการที่มีอุณหภูมิคงที่คือไอโซเทอร์มอล ไม่ใช่อะไดแบติก
ระบบเทอร์โมไดนามิกส์และบัญชีพลังงาน: ระบุกฎเครื่องหมายก่อนใช้กฎข้อแรก здесь energy change equals heat into the system minus work done by the system. การทำงานขยายตัวอาจลดพลังงานภายในเมื่อไม่มีความร้อนเข้าสู่ระบบ
ทุกกระบวนการอะเดียเบติกมีอุณหภูมิคงที่
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
อะไดอะเบติกกำหนดการถ่ายเทความร้อน (Q = 0) ไม่ใช่อุณหภูมิ การอัดตัวแบบอะไดอะเบติกจะเพิ่มอุณหภูมิ - เครื่องสูบลมจักรยานจะร้อนขึ้น - และการขยายตัวแบบอะไดอะเบติกจะลดอุณหภูมิลง กระบวนการที่มีอุณหภูมิคงที่คือไอโซเทอร์มอล ไม่ใช่ อะไดอะเบติก
กระบวนการที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อน: เขียนคำศัพท์เทคนิค
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
.adiabatic หมายถึง กระบวนการที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อน