Global EE

Тепловая машина: наглядный тренажёр по термодинамике

Греешь газ под поршнем и видишь, куда уходит тепло: на нагрев газа и на работу. Во втором режиме прогоняешь цикл тепловой машины и считаешь её КПД.

Цилиндр с поршнем между нагревателем и холодильником, ленты энергии Q, ΔU и A, доска p–V с процессом при постоянном давлении

Первый закон термодинамики, формула Q = ΔU + A, видна на опыте: тепло от нагревателя делится на изменение внутренней энергии газа и работу.

Что на экране.

Каретка с цилиндром на рельсе, слева нагреватель, справа холодильник, над цилиндром шток, кривошип и маховик с грузом. Газ — гелий. Ленты энергии шириной по джоулям: красная Q от нагревателя делится на оранжевую ΔU (в газ) и зелёную A (работа). На доске p–V виден путь процесса.

Что делает ученик.

  1. В режиме «Первый закон» выбирает процесс: «p постоянно», «V постоянен», «T постоянна», «Резко» (теплоизоляция) или «Своё: Q и A».
  2. Смотрит на доске p–V заливку площади под путём: это работа.
  3. В режиме «Цикл» выбирает «Прямоугольник», «Треугольник», «Карно» или рисует «Свой» цикл, ставя 3–6 точек пальцем.
  4. Запускает цикл: каретка ездит к нагревателю и холодильнику, маховик крутится, груз поднимается. Две полосы внизу сравнивают КПД цикла с пределом Карно.
  5. Решает пять задач банка.

К какому заданию.

Коды кодификатора: 2.6, 2.14 (ОГЭ); 2.2.2, 2.2.6, 2.2.7, 2.2.9 (ЕГЭ).

На каких занятиях курса.

«Вся термодинамика (теория + 1б)», «Вся термодинамика с нуля до ОГЭ», «Вся термодинамика. Практика», «Комбо М+Т».

Частые вопросы

Какие процессы можно показать?

Изобару, изохору, изотерму, резкий (адиабатный) процесс и «своё» с заданными Q и A.

Что показывают ленты энергии?

Красная лента Q от нагревателя делится на оранжевую ΔU (нагрев газа) и зелёную A (работа). Ширина лент пропорциональна джоулям.

Можно ли построить свой цикл?

Да. В режиме «Цикл» точки ставятся пальцем на доске p–V, от 3 до 6 вершин.

Ещё тренажёры по предмету

Переходи к практике