by Δεν γνωρίζω αν αυτό το πρόβλημα που σκέφτηκα είναι στη διδακτέα ύλη Γυμνασίου ή Λυκείου, αλλά θέλω να δείξω τι είδους ερωτήματα θα ήθελα να δίνω στους μαθητές μου.
Έχουμε δύο πανομοιότυπα κυλινδρικά δοχεία, το καθένα πλήρως μονωμένο από το περιβάλλον. Το δοχείο Α είναι γεμάτο με μοριακό υδρογόνο θερμοκρασίας 200 Κ και πίεσης 1 atm και το δοχείο Β με μοριακό οξυγόνο, θερμοκρασίας 400 Κ και πίεσης ½ atm. Χωρίς να παραβιάσουμε τη μόνωση και χωρίς την προσθήκη ή αφαίρεση ενέργειας, χρησιμοποιώντας μια θερμική μηχανή μπορούμε να παραγάγουμε από το δοχείο Β, σε σχέση με το δοχείο Α,
(α) το διπλάσιο έργο
(β) το τετραπλάσιο έργο
(γ) το μισό έργο
(δ) το ένα τέταρτο του έργου
(ε) το ίδιο έργο
(στ) κανένα από τα παραπάνω (σε αυτή την περίπτωση εξηγήστε το γιατί)
Αν σας χρειαστεί, θεωρήστε το μοριακό βάρος του υδρογόνου ίσο με 2 και του οξυγόνου ίσο με 32.
Καλησπέρα κύριε Βάρβογλη.
Οι Cv και Cp δεν είναι πια στην ύλη. Οι μαθητές μπορούν να καταλάβουν ότι η εσωτερική ενέργεια είναι 1,5P.V σχετικά εύκολα Έτσι να καταλάβουν ότι το οξυγόνο έχει περίπου την ίδια εσωτερική ενέργεια.
Όμως δεν ρωτάτε αυτό. Μια θερμική μηχανή πρέπει να πάρει θερμότητα από το δοχείο, να παράξει έργο και να δώσει θερμότητα σε ψυχρή δεξαμενή.
Τι εννοείτε με το “να μην παραβιάσουμε τη μόνωση”;
Δεν πρόσεξα το “διατομικό”. Έτσι ο συντελεστής 1,5 θέλει διόρθωση. Δεν γνωρίζουν πλέον τα σχετικά. Δεν γνωρίζουν τα σχετικά με βαθμούς ελευθερίας.
Η παρατήρησή σας είναι πολύ σωστή, κύριε Κυριακόπουλε. Δεν μπορούμε να πάρουμε έργο, αν δεν παραβιάσουμε τη μόνωση. Η ερώτηση έχει σκοπό να δεν αν ένας μαθητής καταλαβαίνει από τα βασικά των θερμικών μηχανών. Αλλά είναι εκτός ύλης…
Αν τα αέρια ήταν μονοατομικά θα μπορούσε να τεθεί η ερώτηση. Στην τάξη σίγουρα πρέπει να γίνονται τέτοιες.
Η υποβάθμιση της Θερμοδυναμικής είχε αρχίσει από την εποχή που ήμουν εν ενεργεία. Μαθαίνω ότι η κατάσταση χειροτέρεψε και οι μαθητές ασχολούνται με την ύλη της Γ΄ ακόμα εντονότερα και ακόμα νωρίτερα.
Εγώ θα έπαιρνα σωστή απάντηση τόσο το (ε) όσο και το (στ), αν στο τελευταίο μου έγραφαν ότι είναι μηδέν.
Τώρα που το ξανασκέπρομαι, όλες οι απαντήσεις είναι σωστές! Άρα θα μπορούσα να βάλω για (στ) την απάντηση: όλα τα παραπάνω.
Το 1/4 του μηδενός είναι το μηδέν! Όπως και το διπλάσιο και όλα τα άλλα.
Δεν το πρόσεξα.
Ωραία η ανάρτηση – πρόταση.
Καταλαβαίνουμε το είδος των ερωτημάτων που προτείνετε (δεν μας απασχολεί που είναι εκτός ύλης). Ωραίο παράδειγμα.
Η θερμοδυναμική έχει αποδυναμωθεί και πιθανά θα αποχωρήσει τελείως στο μέλλον (;) από την ύλη. Σημασία όμως δεν έχει τι παραμένει στην ύλη, αλλά πως αυτό που παραμένει στην ύλη εξετάζεται.
Η συζήτηση για το είδος των θεμάτων που θα μπορούσαμε να είχαμε, είναι σημαντική.