آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
وقتی دو جسم تماس پیدا می‌کنن، دماشون کجا می‌ایسته؟
یک جسم گرم و یک جسم سرد رو کنار هم بگذار. گرما از گرم‌تر به سردتر می‌ره تا به تعادل نزدیک بشن؛ جرم هر کدوم تعیین می‌کنه دمای نهایی به کدوم سمت نزدیک‌تر باشه.
آزمایش رو شروع کنعدد دماها رو در این مدل درجه‌ی سلسیوس بخون، هرچند برچسب اسلایدر و کارت خروجی ممکنه کلوین بنویسه. اجرا رو بزن و دمای نهایی رو با فرضِ دو جسمِ هم‌جنس 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.
جرم گرم بیشتره
جسم اول رو روی ۸۰ درجه، جسم دوم رو روی ۲۰ درجه، جرم اول رو ۲ کیلوگرم و جرم دوم رو ۱ کیلوگرم بذار. اجرا کن.
حدست چیه؟ دمای نهایی به ۸۰ نزدیک‌تر می‌شه یا به ۲۰؟
توضیح نتیجه رو ببین
خروجی مدل ۶۰ درجه‌ی سلسیوس و زمان‌ثابت ۳۰ ثانیه است. چون جسم گرم دو برابر جرم داره، دمای نهایی از میانگین ساده‌ی ۵۰ به سمت ۸۰ کشیده می‌شه.
جرم جسم سرد رو زیاد کن
همان دماها و جرم ۲ کیلوگرمی جسم گرم رو نگه دار، اما جرم جسم سرد رو از ۱ به ۳ کیلوگرم برسون. اجرا کن.
حدست چیه؟ جرم سردِ بیش‌تر دمای نهایی رو بالا می‌بره یا پایین؟
توضیح نتیجه رو ببین
دمای نهایی مدل به ۴۴ درجه می‌رسه، چون سهم جسم سرد در میانگین وزنی بیش‌تر شده. زمان‌ثابت همچنان ۳۰ ثانیه می‌مونه؛ این عدد در کد برای همه‌ی جرم‌ها ثابته.
دو جسم هم‌دما
دما و جرم جسم اول رو نگه دار و دمای جسم دوم رو از ۲۰ به ۸۰ درجه تغییر بده. اجرا کن.
حدست چیه؟ اگر هر دو از اول هم‌دما باشن، گرمایی بین‌شون ردوبدل می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
دمای نهایی ۸۰ درجه می‌شه؛ چون از آغاز اختلاف دمایی وجود نداره، منحنی مدل هم ثابت می‌مونه.
پشت این حرکت چه خبره؟
گرما از گرم‌تر به سردتر می‌ره
Q_1 + Q_2 = 0
وقتی دو جسم با دمای متفاوت تماس دارن، گرما از جسم گرم‌تر به سردتر منتقل می‌شه. در این مدل، هر دو جسم آب و محیط بیرون از سامانه در نظر گرفته نشده.
جرم‌ها دمای نهایی رو وزن می‌دن
T_f = (m_1*T_1 + m_2*T_2)/(m_1+m_2)
وقتی گرمای ویژه‌ی دو جسم یکسان باشه، مثل فرضِ آب برای هر دو، دمای نهایی میانگین وزنی دماهاست. جسم سنگین‌تر سهم بیش‌تری در مقدار آخر داره.
رسیدن به تعادل یک‌دفعه‌ای نیست
deltaT(t) = deltaT_0*exp(-t/tau)
مدل اختلاف دما رو با گذشت زمان به‌شکل نمایی کم می‌کنه. ولی زمان‌ثابت ۳۰ ثانیه برای همه‌ی جرم‌ها ثابت گذاشته شده؛ این نمودار برای زمان واقعیِ یک ظرف یا جسم مشخص اندازه‌گیری نشده.
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 با سنگین‌تر کردن جسم سرد، دمای نهایی پایین‌تر می‌آد؟
چون جسم سرد سهم بیش‌تری از جرم کل رو داره و دمای پایینش وزن بیش‌تری در میانگین نهایی پیدا می‌کنه. در این مدل گرمای ویژه‌ی هر دو یکی فرض شده؛ اگر جنس‌ها فرق کنه، ظرفیت گرمایی هم باید در حساب بیاد.
سؤال‌های رایج
آیا دمای نهایی همیشه میانگین ساده‌ی دو دماست؟
فقط وقتی جرم‌ها برابر باشن و گرمای ویژه‌ی دو جسم هم یکسان فرض بشه. این مدل هر دو رو آب می‌گیره؛ برای جرم‌های نابرابر، میانگین باید با جرم وزن داده بشه.
دمای ورودی برحسب سلسیوسه یا کلوین؟
عددهای ورودی و محاسبه برحسب درجه‌ی سلسیوس‌اند؛ مثلاً ۸۰ یعنی ۸۰ درجه‌ی سلسیوس. برچسب کنترل و کارت ممکنه کلوین بنویسه، که خطای واحد این ویجته.
چرا زمان‌ثابت با تغییر جرم عوض نمی‌شه؟
کد زمان‌ثابت رو ۳۰ ثانیه گذاشته و جرم یا سطح تماس رو در آن وارد نمی‌کنه. برای همین این عدد زمان واقعیِ گرم‌شدن دو جسم مشخص رو پیش‌بینی نمی‌کنه.
چرا نمودار حالت ۸۰ و ۲۰ از ۵۰ شروع می‌شه؟
نمودار میانگین ساده‌ی دو دما رو می‌کشه، نه دمای جداگانه‌ی هر جسم یا میانگین وزنی انرژی رو. برای دیدن جهت انتقال گرما به دمای نهایی کارت و توضیح صفحه رجوع کن.