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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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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
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
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
△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。
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
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
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
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
報告結束 The End