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Making Snow and Inflating a Bicycle Tire 製雪 與 自行車輪胎的充氣

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Making Snow and Inflating a Bicycle Tire 製雪 與 自行車輪胎的充氣. 第二組 ( 課本第 240 頁 ). 前言. 在日常生活中有很多現象可以說明 熱力學第一定律 在此我們討論 的 兩個例子,與愛好戶外活動者 有關。 製雪 自行車輪胎的充氣. 製雪. 如果你是個滑雪的愛好者,你可能可以在人造 雪上滑雪。有一個東西能製造龐大的數量足以 滿足滑雪者在沒有雪的日子中滑雪。 那就是 製雪機. 圖片來源 : http://c.show160.com/316761/other/a23025.

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Presentation Transcript
making snow and inflating a bicycle tire

Making Snow and Inflating a Bicycle Tire製雪與自行車輪胎的充氣

第二組

(課本第240頁)

slide2
前言

在日常生活中有很多現象可以說明

熱力學第一定律

在此我們討論的兩個例子,與愛好戶外活動者

有關。

  • 製雪
  • 自行車輪胎的充氣
slide3
製雪

如果你是個滑雪的愛好者,你可能可以在人造

雪上滑雪。有一個東西能製造龐大的數量足以

滿足滑雪者在沒有雪的日子中滑雪。

那就是製雪機

圖片來源: http://c.show160.com/316761/other/a23025

slide4

製雪機的奧秘在方程式△U=q+w

在20大氣壓下,一台製雪機器包含混合壓縮

空氣和水蒸氣。

因為在蓄水池與外界壓力有很大的差異,所以

混合物竄入大氣壓力下它會極速膨脹。而會得

到一個好的近似值,在此系統和環境下無熱交

換的發生,所以q=0。

因此我們寫△U=q+w=w

slide5

因為此系統對周圍做功,所以w為一負值,

而此系統的能量也減少。

動能為此系統總壓的一部份,在5.7章我們可

以看到氣體平均動能的絕對溫度是成正比的。

因此,△U的變化為 △U=C△T

slide6

△U=C△T

而C為一常數。因此△U為一負值,所以

△T也必須是負值,此為一散熱效果(或減

少水分子的動能)負責構成雪。

雖然我們只需要水形成雪、空氣的存在,但

也需要冷卻擴張幫助水蒸氣降低溫度。

slide7

圖片來源:

(1)http://www.chem17.com/product/detail/142284.html

(2)http://www.langya.cn/lyxw/zxwtpzx/zzsdly/201012/t20101207_28163.html

(3)http://www.skiequipment.com.cn/PRODUCT/201138135005.html

slide8
自行車輪胎的充氣

你曾經幫腳踏車充過氣嗎 ?

圖片來源:(1)http://gazellebicycles.pixnet.net/blog/post/12428983(2) http://tw.mall.yahoo.com/item/p043519015711

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絕熱壓縮發生在氣壓上升時,這時氣體溫度

也會上升。

給自行車打氣時,可以感覺到氣筒溫度上升,

這正是因為氣體壓強上升得足夠快到可視為

絕熱過程的緣故,熱量沒有逃逸,因而溫度

上升。

資料來源:http://zh.m.wikipedia.org/zh-hk/%E7%BB%9D%E7%83%AD%E8%BF%87%E7%A8%8B

slide10

這個作用是泵壓縮空氣進入泵和輪胎中,過

程因快速而被作為絕熱。

因此q=0、△U=w

因為在氣體做功,所以w為正值,能是增加的。

所以,在此系統之溫度亦為增加。

因此

△U=C△T

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