Το εργαστήριο θερμοδυναμικής έχει την παραπάνω εικόνα στην οποία και φαίνονται οι δυνατότητες λειτουργίας του. Κάνοντας κλικ στις φιάλες που περιέχουν αέριο αναδύεται ένα πλαίσιο διαλόγου για την εισαγωγή αερίου. Ο μέγιστος αριθμός mol που μπορεί να εισαχθεί είναι 20 mol και η ποσότητα που θα αναγράψετε θα πρέπει να είναι πολλαπλάσιο του 0,1 mol. Στο θάλαμο αερίων μόνο ένα είδος αερίου μπορεί να υπάρξει. Κάνοντας κλικ στο κουμπί με τα μόρια έχετε τη δυνατότητα να υπάρχει εικονική αναπαράσταση της κίνησης κάποιου συμβολικού αριθμού μορίων ανάλογη με τη ποσότητα mol του αερίου. Το μέτρο της ταχύτητας όμως των μορίων εμφανίζεται σταθερό.
Αλλαγή στη μέγιστη τιμή ενέργειας των μετρητών μπορεί να γίνει μόνο εφόσον κάποιο πείραμα βρίσκεται σε εξέλιξη. Η θερμοκρασία μέσα στο θάλαμο μπορεί να κυμανθεί από 200οέως και 500ο Κ. Όταν τα τοιχώματα είναι αδιαβατικά δεν μπορείτε να προσθέσετε ή να αφαιρέσετε αέριο ενώ κατά την αλλαγή από αδιαβατική σε ισόθερμη μεταβολή η θερμοκρασία του θαλάμου έχει τη θερμοκρασία της που υπήρχε κατά τη διάρκεια της αδιαβατικής μεταβολής.
Ο όγκος μπορεί να μεταβληθεί από 0 έως 100l. Όταν το έμβολο είναι ελεύθερο (διακόπτης επάνω) ο όγκος του αερίου καθορίζεται από την εξωτερική πίεση και τη ποσότητα του αέρα που βρίσκεται μέσα στο δοχείο. Αν ο όγκος είναι σταθερός (διακόπτης κάτω) τότε μπορείτε να καθορίσετε εσείς τον όγκο. Το έμβολο θεωρείται αβαρές και επομένως δεν ασκεί εξωτερική πίεση.
Με τα βελάκια η θερμοκρασία μεταβάλλεται μόνο κατά 1ο Κ ενώ ο όγκος μεταβάλλονται μόνο κατά 1l. Αν θέλετε να έχετε σημαντικές αλλαγές τότε κάνετε κλικ στο πλαίσιο της ένδειξης του μετρητή οπότε στο αναδυόμενο παράθυρο μπορείτε να γράψετε τη θερμοκρασία ή όγκο που επιθυμείτε.
Μετρήσεις
α) Πίεση σε N/m2 , β) Όγκος σε m3, γ) Θερμοκρασία σε οΚ, δ) αριθμός mol, ε) μέση κινητική ενέργεια καθώς και Q, ΔU και W σε J και ζ) Ο ρυθμός κρούσεων είναι ο αριθμός κρούσεων των μορίων με τα τοιχώματα του θαλάμου.
ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΕΡΙΩΝ
He
O2
CO2
Μοριακό βάρος
4
32
44
Σταθερά Cv
12,45
22,78
24,9
Σταθερά γ
1,67
1,4
1,33
Σταθερά a
0
1,36
3,592
Σταθερά b
0
0,03183
0,04267
Toήλιο θεωρείται ιδανικό αέριο ενώ τα άλλα δύο θεωρούνται πραγματικά. Όλα ακολουθούν την εξίσωση Van der Waals. Όλες οι μεταβολές θεωρούνται αντιστρεπτές και περνούν από καταστάσεις ισορροπίας. ’λλα φυσικά μεγέθη προς μέτρηση είναι το Q (θερμότητα), η ΔU (εσωτερική ενέργεια) και το W (έργο). Για να υπάρξουν μετρήσεις θα πρέπει να ετοιμασθεί η πειραματική διάταξη και να ζητηθεί από το μενού εκτέλεση η εκτέλεση του πειράματος.
Εξωτερική πίεση
Αν ο θάλαμος είναι ελεύθερος τότε μπορούμε να αυξήσουμε την ατμοσφαιρική πίεση πάνω στο θάλαμο προσθέτοντας με επιλογή και σύρσιμο πάνω στο έμβολο ένα ή περισσότερα βαρίδια. Κάθε βαρίδιο αυξάνει την εξωτερική πίεση κατά 0,5 ατμόσφαιρες. Συνολικά η εξωτερική πίεση μπορεί να αυξηθεί κατά 3,5 ατμόσφαιρες. Με επιλογή και σύρσιμο γίνεται και η αφαίρεση βαριδίων.
Γραφικές παραστάσεις
Κατά την εκτέλεση των πειραμάτων μπορείτε να έχετε συγχρόνως δύο γραφικές παραστάσεις των φαινομένων που εξελίσσονται κατά το πείραμα. Στο δεξιό μέρος της οθόνης και δίπλα στη πόρτα εξόδου υπάρχουν οι συμβολισμοί που βλέπετε στο άνω αριστερό μέρος της διπλανής εικόνας. Τα δύο πρώτα εικονίδια αντιστοιχούν στην εμφάνιση γραφήματος, το πρώτο σε μικρό μέγεθος ενώ το δεύτερο σε μεγάλο, η παύλα επιτρέπει την αναδίπλωση του γραφήματος ενώ το εικονίδιο δισκέτας την αποθήκευση των δεδομένων του γραφήματος, τα οποία μπορείτε να τα εισάγετε στο Word ή Excel (αποθήκευση αρχείου με επέκταση .dat).
Στο εργαστήριο θερμοδυναμικής μπορείτε να έχετε ένα μεγάλο αριθμό γραφημάτων μεταξύ των μεγεθών: όγκος (m3), πίεση (N/m2), ποσότητα θερμότητας (KJ), εσωτερική ενέργεια (KJ), έργο (KJ), θερμοκρασία (oK), ποσότητα mol, ταχύτητα (m/s) , κατανομή ταχυτήτων (σε ποσοστό %). Το γράφημα ταχύτητα-κατανομή ταχυτήτων είναι μοναδικό. Τα υπόλοιπα μεγέθη μπορούν να συνδυασθούν με οποιοδήποτε τρόπο. Για να κάνετε τους συνδυασμούς αυτούς αρκεί να κάνετε κλικ πάνω στους αριθμούς που αντιστοιχούν σε κάθε άξονα.
Αν κάνετε κλικ στη κόκκινη γραμμή τότε μπορείτε να δημιουργήσετε ένα δευτερεύοντα άξονα Y2 για τον οποίο έχετε τη δυνατότητα να ρυθμίσετε τι θα μετρά από το αναδυόμενο παράθυρο. Ο αριστερός άξονας είναι ο πρωτεύον και το γράφημα του έχει μαύρο χρώμα σε αντίθεση με το δευτερεύοντα του οποίου το γράφημα έχει κόκκινο χρώμα.
Ανδρεάδης Αλέξανδρος
Web προσαρμογή: Γιάννης Σαλονικίδης
Φορείς υλοποίησης: Ι.Τ.Υ, Παιδαγωγικό τμήμα ΑΠΘ,τμήμα Πληροφορικής ΑΠΘ, Τμήμα Φυσικής ΑΠΘ και M.L.S. Laser Lock A.E.
To Σ.Ε.Π. μπορείτε να το ανακτήσετε από την Εκπαιδευτική Πύλη του ΥΠΔΒΜΘ e-yliko με κωδικούς της σχολικής μονάδας όπως περιγράφετε στις οδηγίες.
This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are as essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.
Φεβ 3 2011
Σύνθετο Εργαστηριακό Περιβάλλον (Σ.Ε.Π.)
Το εργαστήριο θερμοδυναμικής έχει την παραπάνω εικόνα στην οποία και φαίνονται οι δυνατότητες λειτουργίας του. Κάνοντας κλικ στις φιάλες που περιέχουν αέριο αναδύεται ένα πλαίσιο διαλόγου για την εισαγωγή αερίου. Ο μέγιστος αριθμός mol που μπορεί να εισαχθεί είναι 20 mol και η ποσότητα που θα αναγράψετε θα πρέπει να είναι πολλαπλάσιο του 0,1 mol. Στο θάλαμο αερίων μόνο ένα είδος αερίου μπορεί να υπάρξει. Κάνοντας κλικ στο κουμπί με τα μόρια έχετε τη δυνατότητα να υπάρχει εικονική αναπαράσταση της κίνησης κάποιου συμβολικού αριθμού μορίων ανάλογη με τη ποσότητα mol του αερίου. Το μέτρο της ταχύτητας όμως των μορίων εμφανίζεται σταθερό.
Αλλαγή στη μέγιστη τιμή ενέργειας των μετρητών μπορεί να γίνει μόνο εφόσον κάποιο πείραμα βρίσκεται σε εξέλιξη. Η θερμοκρασία μέσα στο θάλαμο μπορεί να κυμανθεί από 200ο έως και 500ο Κ. Όταν τα τοιχώματα είναι αδιαβατικά δεν μπορείτε να προσθέσετε ή να αφαιρέσετε αέριο ενώ κατά την αλλαγή από αδιαβατική σε ισόθερμη μεταβολή η θερμοκρασία του θαλάμου έχει τη θερμοκρασία της που υπήρχε κατά τη διάρκεια της αδιαβατικής μεταβολής.
Ο όγκος μπορεί να μεταβληθεί από 0 έως 100l. Όταν το έμβολο είναι ελεύθερο (διακόπτης επάνω) ο όγκος του αερίου καθορίζεται από την εξωτερική πίεση και τη ποσότητα του αέρα που βρίσκεται μέσα στο δοχείο. Αν ο όγκος είναι σταθερός (διακόπτης κάτω) τότε μπορείτε να καθορίσετε εσείς τον όγκο. Το έμβολο θεωρείται αβαρές και επομένως δεν ασκεί εξωτερική πίεση.
Με τα βελάκια η θερμοκρασία μεταβάλλεται μόνο κατά 1ο Κ ενώ ο όγκος μεταβάλλονται μόνο κατά 1l. Αν θέλετε να έχετε σημαντικές αλλαγές τότε κάνετε κλικ στο πλαίσιο της ένδειξης του μετρητή οπότε στο αναδυόμενο παράθυρο μπορείτε να γράψετε τη θερμοκρασία ή όγκο που επιθυμείτε.
Μετρήσεις
α) Πίεση σε N/m2 , β) Όγκος σε m3, γ) Θερμοκρασία σε οΚ, δ) αριθμός mol, ε) μέση κινητική ενέργεια καθώς και Q, ΔU και W σε J και ζ) Ο ρυθμός κρούσεων είναι ο αριθμός κρούσεων των μορίων με τα τοιχώματα του θαλάμου.
ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΕΡΙΩΝ
He
O2
CO2
Μοριακό βάρος
4
32
44
Σταθερά Cv
12,45
22,78
24,9
Σταθερά γ
1,67
1,4
1,33
Σταθερά a
0
1,36
3,592
Σταθερά b
0
0,03183
0,04267
Toήλιο θεωρείται ιδανικό αέριο ενώ τα άλλα δύο θεωρούνται πραγματικά. Όλα ακολουθούν την εξίσωση Van der Waals. Όλες οι μεταβολές θεωρούνται αντιστρεπτές και περνούν από καταστάσεις ισορροπίας. ’λλα φυσικά μεγέθη προς μέτρηση είναι το Q (θερμότητα), η ΔU (εσωτερική ενέργεια) και το W (έργο). Για να υπάρξουν μετρήσεις θα πρέπει να ετοιμασθεί η πειραματική διάταξη και να ζητηθεί από το μενού εκτέλεση η εκτέλεση του πειράματος.
Εξωτερική πίεση
Αν ο θάλαμος είναι ελεύθερος τότε μπορούμε να αυξήσουμε την ατμοσφαιρική πίεση πάνω στο θάλαμο προσθέτοντας με επιλογή και σύρσιμο πάνω στο έμβολο ένα ή περισσότερα βαρίδια. Κάθε βαρίδιο αυξάνει την εξωτερική πίεση κατά 0,5 ατμόσφαιρες. Συνολικά η εξωτερική πίεση μπορεί να αυξηθεί κατά 3,5 ατμόσφαιρες. Με επιλογή και σύρσιμο γίνεται και η αφαίρεση βαριδίων.
Γραφικές παραστάσεις
Στο εργαστήριο θερμοδυναμικής μπορείτε να έχετε ένα μεγάλο αριθμό γραφημάτων μεταξύ των μεγεθών: όγκος (m3), πίεση (N/m2), ποσότητα θερμότητας (KJ), εσωτερική ενέργεια (KJ), έργο (KJ), θερμοκρασία (oK), ποσότητα mol, ταχύτητα (m/s) , κατανομή ταχυτήτων (σε ποσοστό %). Το γράφημα ταχύτητα-κατανομή ταχυτήτων είναι μοναδικό. Τα υπόλοιπα μεγέθη μπορούν να συνδυασθούν με οποιοδήποτε τρόπο. Για να κάνετε τους συνδυασμούς αυτούς αρκεί να κάνετε κλικ πάνω στους αριθμούς που αντιστοιχούν σε κάθε άξονα.
Αν κάνετε κλικ στη κόκκινη γραμμή τότε μπορείτε να δημιουργήσετε ένα δευτερεύοντα άξονα Y2 για τον οποίο έχετε τη δυνατότητα να ρυθμίσετε τι θα μετρά από το αναδυόμενο παράθυρο. Ο αριστερός άξονας είναι ο πρωτεύον και το γράφημα του έχει μαύρο χρώμα σε αντίθεση με το δευτερεύοντα του οποίου το γράφημα έχει κόκκινο χρώμα.
Ανδρεάδης Αλέξανδρος
Web προσαρμογή: Γιάννης Σαλονικίδης
To Σ.Ε.Π. μπορείτε να το ανακτήσετε από την Εκπαιδευτική Πύλη του ΥΠΔΒΜΘ e-yliko με κωδικούς της σχολικής μονάδας όπως περιγράφετε στις οδηγίες.
Συνημμένα
Κοινοποιήστε:
By eduportal • Εκπαιδευτικό Λογισμικό • 0 • Tags: εκπαιδευτικό λογισμικό, Σύνθετο Εργαστηριακό Περιβάλλον (Σ.Ε.Π.)