آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
حالتهای ماده؛ ذرههای آب و اتانول چه فرقی دارن؟
وقتی آب یخ میزنه یا میجوشه، چیدمان ذرهها چه تغییری میکنه؟ دما و ماده رو عوض کن و ببین هر نقطهی ذوب و جوش کجا قرار میگیره.
آزمایش رو شروع کنماده و دما رو انتخاب کن. ذرهها رو در کادر ببین و جای نشانگر دما رو نسبت به نقطهی ذوب و جوش روی خط پایین مقایسه کن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
آب رو از جامد تا گاز دنبال کن
ماده رو آب نگه دار. دما رو یکبار منفی ۵، بار بعد صفر و بار سوم ۱۰۰ درجهی سلسیوس بذار و حالت ذرهها رو در هر نقطه ببین.
حدست چیه؟ در دمای صفر و ۱۰۰ درجه، مدل هنوز مایع رو نشون میده یا حالت عوض شده؟
توضیح نتیجه رو ببین
در ۵- درجه آب جامده؛ در صفر درجه، طبق مرزهای مدل وارد حالت مایع میشه و در ۱۰۰ درجه گازه. این شبیهسازی دقیقاً در نقطهی ذوب حالت مایع و در نقطهی جوش حالت گاز رو انتخاب میکنه.
آب و اتانول رو در یک دما مقایسه کن
دما رو روی ۲۵ درجهی سلسیوس نگه دار. ماده رو یکبار آب و بار بعد اتانول انتخاب کن؛ فاصله تا نقطهی ذوب و جوش و تندی نسبی رو بخون.
حدست چیه؟ چرا هر دو مایعاند و تندی نسبی ذرههاشون یکسانه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در ۲۵ درجه، هر دو ماده مایعاند و تندی نسبی حدود ۱٫۰۱ برابره؛ این مقدار فقط به دما بستگی داره. آب ۲۵ درجه بالاتر از ذوب و ۷۵ درجه پایینتر از جوشه؛ اتانول هم ۱۳۹ درجه بالاتر از ذوب و ۵۳ درجه پایینتر از جوشه.
مایع رو گرمتر کن، نه عوضشده
ماده رو آب نگه دار. دما رو یکبار ۲۰ و بار بعد ۸۰ درجهی سلسیوس بذار تا هر دو حالت هنوز مایع باشن؛ تندی نسبی رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ با گرم شدن آب، حالت ماده حتماً عوض میشه یا فقط جنبش ذرهها تندتر میشه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در هر دو دما آب مایعه. تندی نسبی از ۱ برابر در ۲۰ درجه به حدود ۱٫۱ برابر در ۸۰ درجه میرسه؛ دما جنبش رو تندتر میکنه، اما تا نقطهی جوش حالت هنوز مایعه.
پشت این حرکت چه خبره؟
ذرهها در جامد، مایع و گاز چطورند؟
در شکل، ذرههای جامد روی شبکهای منظم میلرزن؛ ذرههای مایع نزدیک هم و نامنظماند و در پایین ظرف جمع میشن؛ ذرههای گاز در کل کادر پخش میشن. این تصویر آموزشی چیدمان واقعی مولکولها رو اندازه نمیگیره.
نقطهی ذوب و جوش چی رو مشخص میکنن؟
برای فشار معمولی هوا، آب زیر صفر درجه جامده و از صفر تا کمتر از ۱۰۰ درجه مایعه؛ از ۱۰۰ درجه به بالا گازه. اتانول در بازهی این ابزار از منفی ۵۰ تا کمتر از ۷۸ درجه مایعه و از ۷۸ درجه به بالا گاز میشه؛ نقطهی ذوبش منفی ۱۱۴ درجهست و پایینتر از بازهی ابزار قرار داره.
چرا تندی ذرهها با دما بالا میره؟
v / v20 = sqrt((T_C + 273.15) / 293.15)
میانگین تندی ذرهها با جذر دمای مطلق تغییر میکنه؛ پس در دمای مطلق بالاتر، تندی نسبی هم بیشتره. برای این مقایسه، صفر درجهی سلسیوس رو باید به کلوین تبدیل کرد و مقدار مرجع، دمای ۲۰ درجهی سلسیوسه.
عددهای فاصله تا نقطهها چه میگن؟
T < T_m; T_m <= T < T_b; T >= T_b
ابزار دمای فعلی رو از دمای ذوب و جوش کم میکنه. عدد منفی یعنی هنوز پایینتر از اون نقطهای؛ صفر یعنی دما روی مرزه و عدد مثبت یعنی از اون رد شده. در مدل، خود نقطهی ذوب مایع و خود نقطهی جوش گاز حساب میشه.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس میخونی، دستیار هوش مصنوعی میتونه شبیهسازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر میدی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر میفهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود میشی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمیشه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا آب و اتانول در ۲۵ درجه هر دو مایعاند ولی نقطههای ذوب و جوششون فرق داره؟
در ۲۵ درجه، آب بین صفر و ۱۰۰ و اتانول بین منفی ۱۱۴ و ۷۸ درجهست؛ پس هر دو در بازهی مایع خودشون قرار دارن. تندی نسبی در مدل فقط از دمای کلوین میآد، برای همین در دمای یکسان برابر میمونه. ماده رو عوض کن و نقطههای روی خط دما رو مقایسه کن.
سؤالهای رایج
در دمای دقیق ذوب یا جوش، ابزار چه حالتی نشون میده؟
طبق قرارداد همین مدل، خود نقطهی ذوب حالت مایع و خود نقطهی جوش حالت گاز حساب میشه. همزمانی دو فاز در دمای تغییر حالت نمایش داده نمیشه.
چرا اتانول جامد رو در ابزار نمیبینم؟
نقطهی ذوب اتانول حدود منفی ۱۱۴ درجهی سلسیوسه، ولی کمترین دمای نوار منفی ۵۰ درجهست. در بازهی قابل انتخاب، اتانول مایع یا گازه.
تندی نسبی یعنی چند متر بر ثانیه؟
این عدد سرعت واقعی با واحد متر بر ثانیه نیست؛ نسبت تندی میانگین به مقدار مرجع در ۲۰ درجهی سلسیوسه. مثلاً ۱٫۱ برابر یعنی حدود ده درصد بالاتر از مرجع این مدل.
چرا فاصله تا نقطهی جوش گاهی منفی میشه؟
عدد نشاندادهشده دمای فعلی منهای نقطهی جوشه، نه فاصلهی بدون علامت. مقدار منفی یعنی هنوز زیر نقطهی جوش هستی.
اگر فشار رو تغییر بدم، نقطههای ذوب و جوش همون میمونن؟
این صفحه فشار رو تغییر نمیده و نقطهها رو برای فشار معمولی هوا ثابت میگیره. اثر تغییر فشار در این مدل محاسبه نمیشه.