حاسبة شغل تمدد الغاز
غاز يتمدد بمقدار 2 L مقابل ضغط ثابت قدره 1.5 atm يكون شغله −3 L·atm وفق اصطلاح الكيمياء. أدخل الضغط الخارجي وتغير الحجم لتحصل على الشغل بإشارته ومقداره ونوع العملية، تمددًا كانت أو انضغاطًا. مجانية في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- P الخارجي
- 1.5
- دلتا V
- 2
- الشغل
- -3
- مقدار الشغل
- 3
- العملية
- expansion
- اصطلاح الإشارة
- work_on_system
تجد حاسبة شغل تمدد الغاز هذه الشغل الميكانيكي لتمدد أو انضغاط غير انعكاسي مقابل ضغط خارجي ثابت. تُدخل الضغط الخارجي المعاكس وتغيّر الحجم دلتا V الذي يساوي الحجم النهائي ناقص الحجم الابتدائي؛ ويطبّق المحرك الصيغة المغلقة المتبعة في الكيمياء: W تساوي سالب P الخارجي مضروبة في دلتا V. تعني دلتا V الموجبة تمددًا وينتج عنها شغل سالب على النظام؛ وتعني دلتا V السالبة انضغاطًا وينتج عنها شغل موجب على النظام؛ وتغيّر الحجم الصفري ينتج عنه شغل صفري. الضغط الخارجي الصفري يمثّل نموذج التمدد الحر في الفراغ ويُعيد دائمًا شغلًا صفريًا. يُرفض الضغط الخارجي السالب بدلًا من ابتكار نتيجة غير فيزيائية. يستخدم المحرك حسابًا منتهيًا فقط دون أي اتصال بالشبكة أو عيّنات عشوائية أو اختصارات مرتبطة بالتاريخ.
ماذا يعني شغل التمدد غير الانعكاسي وما الذي تحتويه الاستجابة
في الديناميكا الحرارية الكيميائية التمهيدية، تطلب كثير من مسائل الكتب المدرسية الشغل حين يتمدد غاز أو يُضغط مقابل مكبس محفوظ عند ضغط خارجي ثابت لا على مسار انعكاسي. تلك العملية غير انعكاسية بالمعنى الديناميكي الحراري لأن ضغط النظام لا يساوي دائمًا الضغط المعاكس، لكن تكامل الشغل الميكانيكي ينهار مع ذلك إلى ناتج بسيط: الضغط الخارجي الثابت مضروبًا في تغيّر الحجم، بإشارة تعتمد على ما إذا كنت تحسب الشغل الذي يبذله النظام أو الذي يُبذل عليه.
تستخدم هذه الحاسبة اصطلاح الكيمياء القائل إن الشغل المبذول على النظام موجب، لذا W تساوي سالب P الخارجي مضروبة في دلتا V. التمدد يزيد الحجم، فتكون دلتا V موجبة وW سالبة؛ ويبذل النظام شغلًا على المحيط. الانضغاط يُنقص الحجم، فتكون دلتا V سالبة وW موجبة؛ ويبذل المحيط شغلًا على النظام.
وحدات الشغل هي أي ناتج ضغط وحجم اخترته: لتر أتموسفير أو جول أو أي زوج وحدات متسق آخر. لا يوجد تحويل تلقائي بين أتموسفير وباسكال، ولا مسار لوغاريتمي انعكاسي، ولا افتراض للغاز المثالي يتجاوز الصيغة الميكانيكية نفسها. تشمل الحالات المرفوضة الحقول المطلوبة المفقودة، والقيم غير المنتهية، والمقادير التي تتجاوز السقف الموثَّق، وأي ضغط خارجي سالب، حتى لا تتحول خلية خاطئة في ورقة عمل إلى قيمة شغل غير فيزيائية صامتة.
أين يندرج الشغل عند الضغط الثابت في الدراسة والعمل المخبري والبرمجيات
يواجه الطلاب شغل التمدد غير الانعكاسي حين ينتقل الكتاب المدرسي من القانون الأول إلى مسائل المكبس، أو حين تعطي مجموعة واجبات منزلية ضغطًا خارجيًا ثابتًا بالأتموسفير وتغيّر حجم باللتر وتتوقع شغلًا بلتر أتموسفير، أو حين تسأل مسألة في مسابقة عمّا إذا كان شغل التمدد موجبًا أم سالبًا بموجب اصطلاح إشارة معلن. يمكن للمعلمين توليد مفاتيح إجابات مسبقًا لقيم ضغط وحجم متواضعة دون الاعتماد على تطبيقات حاسبة غامضة تبدّل بصمت بين اصطلاحات الشغل المبذول من النظام وعليه أو تُسقط إشارة السالب.
يستخدم مدرّسو المختبر الصيغة المغلقة نفسها حين يسجّل بروتوكول إزاحة مكبس تحت حمل خارجي معروف ويجب على الطلاب الإبلاغ عن الشغل الميكانيكي قبل مقارنة الحرارة ودلتا U. يستدعي المطورون العقد نفسه من النصوص البرمجية لتوليد متجهات اختبار حتمية لمدرّسي الديناميكا الحرارية، أو لتوحيد فروق الضغط والحجم التي يُدخلها المستخدم قبل تصدير دفتر ملاحظات، أو لتلبية بيانات تحديات برمجية تطلب W تساوي سالب P دلتا V بدلًا من مسار لوغاريتمي انعكاسي.
اقرنها بأدوات الغاز المثالي أو قانون الغاز المشترك عندما تحتاج إلى فحوص حالة ذات صلة، وبنقاط نهاية علمية أخرى عند بناء مختبر صغير من حاسبات كيميائية حتمية مجانية.
حالات الاستخدام
الواجبات المنزلية وتمارين القانون الأول
احسب شغل التمدد أو الانضغاط غير الانعكاسي من P_ext وΔV لمسائل المكبس في الكتاب المدرسي وموازين طاقة القانون الأول.
بيانات اختبار حتمية
ولِّد قيم W = −P_ext·ΔV قابلة لإعادة الإنتاج لاختبارات الوحدات ومدرّسي الكيمياء وتأكيدات CI الخاصة بالشغل الموقَّع.
برمجيات المختبر والتدريس
وحِّد الضغط الخارجي وتغيّر الحجم اللذين يُدخلهما الطالب إلى شغل موقَّع مع تسميات تمدد/انضغاط للعروض التعليمية ودفاتر الملاحظات المخبرية.
الأسئلة الشائعة
ما الصيغة التي تستخدمها هذه الأداة؟
W = −P_ext · ΔV بموجب اصطلاح إشارة الكيمياء (الشغل المبذول على النظام). ΔV هي V_final − V_initial؛ ووحدات W هي ضغط×حجم.
ماذا يحدث إذا كان الضغط الخارجي سالبًا؟
يجب أن يكون الضغط الخارجي صفرًا أو موجبًا لصيغة الشغل هذه عند P_ext ثابت.
هل تحسب هذه الأداة الشغل الانعكاسي المتساوي الحرارة؟
لا. تقيّم فقط الشغل غير الانعكاسي مقابل ضغط خارجي ثابت. يستخدم شغل الغاز المثالي الانعكاسي −nRT ln(V₂/V₁) وهو أداة مختلفة.
لماذا تُقرَّب النتائج إلى دقة معيّنة؟
الدقة الافتراضية عشرة منازل عشرية؛ ويمكنك ضبط الدقة من 0 إلى 15.
لماذا يكون الشغل سالبًا عندما يتمدد الغاز؟
لأن الحاسبة تتبع اصطلاح الكيمياء الذي يعدّ الشغل المبذول على النظام موجبًا. والغاز المتمدد يبذل شغلًا على المحيط، فمع 1.5 atm و2 L تكون النتيجة −3 L·atm.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/work-gas-expansion \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"P_ext":1.5,"delta_V":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/work-gas-expansion", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"P_ext": 1.5,
"delta_V": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/work-gas-expansion",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"P_ext": 1.5,
"delta_V": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/work-gas-expansion", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"P_ext":1.5,"delta_V":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"P_ext":1.5,"delta_V":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/work-gas-expansion", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"P_ext": 1.5,
"delta_V": 2
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.work_gas_expansion",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الحدود
max_abs_value | 1000000000000000 |
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
استخدمها مجانًا في المتصفح للواجبات المنزلية والتحضير المخبري وتمارين الديناميكا الحرارية، أو استدعِ الواجهة البرمجية API بسعر $0.002 لكل طلب ناجح عندما تحتاج إلى بيانات شغل PV ثابتة قابلة لإعادة الإنتاج في CI أو برمجيات التدريس أو العروض التعليمية.
ماذا يعني شغل التمدد غير الانعكاسي وما الذي تحتويه الاستجابة
تُعيد الاستجابة الضغط الخارجي ودلتا V المتحقَّق منهما، والشغل الموقَّع، ومقدار الشغل المطلق، وتسمية العملية تمدد أو انضغاط أو ثابت الحجم، ووسم اصطلاح الإشارة work_on_system، ووسم الطريقة irreversible_constant_P_ext، والدقة المستخدمة، وسلسلة موجزة للصيغة. يضرب المحرك إما القيمتين المنتهيتين ضمن النطاق العددي المدعوم أو يرفض المُدخل ب invalid_input.
كيف تُقرأ P_ext ودلتا V وكيف تبقى النتائج قابلة لإعادة الإنتاج
يجب أن يكون الضغط الخارجي منتهيًا وغير سالب؛ ويُسمح بالصفر ويمثّل التمدد الحر في الفراغ الذي لا يسهم بأي شغل ميكانيكي بموجب هذه الصيغة. يمكن أن يكون تغيّر الحجم موجبًا أو سالبًا أو صفرًا؛ والناتج الموقَّع مع الضغط هو ما يحدد الشغل. تُقبل إشارات الجمع البادئة الاختيارية والترميز العلمي في السلاسل الرقمية عندما تُحلَّل كأعداد عشرية منتهية؛ وتُرفض المسافات المضمَّنة وبادئات الست عشري والرموز غير الرقمية برسالة واضحة حتى لا تتحول خلية مكتوبة خطأً إلى إشارة خاطئة ل W. الحقلان المفضَّلان هما P_ext للضغط الخارجي الثابت وdelta_V لتغيّر الحجم، لكن تُقبل أيضًا الأسماء البديلة P وpressure وexternal_pressure وp_ext للضغط، وdV وvolume_change وdeltaV وDelta_V وd_v لتغيّر الحجم، حتى تتمكن جداول البيانات وسلاسل الاستعلام والنماذج المُصنَّفة من إعادة استخدام العقد نفسه. يختار حقل الدقة precision الاختياري، مع الأسماء البديلة decimals وdp، عدد المنازل العشرية المعروضة لكل حقل مخرج رقمي، وقيمته الافتراضية عشرة، وحدّه الأقصى خمسة عشر لتبقى نماذج JSON المرجعية goldens ثابتة. اقرن التشغيل المجاني في المتصفح على هذه الصفحة بالواجهة البرمجية المدفوعة عندما تحتاج إلى النتيجة الرياضية نفسها داخل خط أنابيب آلي دون إعادة تنفيذ ناتج الشغل عند الضغط الثابت بنفسك.
أين يندرج الشغل عند الضغط الثابت في الدراسة والعمل المخبري والبرمجيات
تستخدم أدوات المنتجات والتعليم نقطة النهاية هذه حين يكتب متعلّم الضغط الخارجي وتغيّر الحجم وتحتاج الواجهة إلى إظهار شغل موقَّع مع تسميات عملية للتمدد والانضغاط. في هذه الصفحة يجري العمل بالكامل في متصفحك؛ وعبر الواجهة البرمجية API يكلّف كل استعلام ناجح $0.002، ولا يُفرض رسم على التحقق الفاشل، ولا يُخزَّن شيء بعد إعادة الاستجابة. هذا الفصل — الاستكشاف التفاعلي المجاني والواجهة البرمجية المدفوعة والمطابقة — يتماشى مع بقية فئة tier A من كتالوج KIT، ويتيح لك الانتقال من عرض صفّي إلى خط أنابيب آلي دون تغيير النتيجة الرياضية.
أسئلة تقنية
كم تكلف حاسبة شغل تمدد الغاز؟
هي مجانية في متصفحك على هذه الصفحة. وعبر الواجهة البرمجية API يكلّف الطلب الناجح $0.002؛ ولا تُفرض رسوم على المُدخلات غير الصالحة.