6 Voorbeelde van vrae oor die toepassing van die eerste wet van termodinamika op isobariese prosesse (konstante druk)
1. Druk (P) – volume (V) grafiek van 'n gas wat 'n isobariese proses ondergaan. Die werk wat deur die gas in proses AB verrig word, is…
Bespreking
Is bekend :
Druk (P) = 5 x 105 N / m2
Aanvanklike volume (V1) = 2 m3
Finale volume (V2) = 6 m3
Gevra werk gedoen in proses AB
Jawab :
W = P (V2 - V1)
W = (5 x 105)(6 – 2) = (5 x 105) (4)
B = 20 x 105 = 2 x 106 Joule
2. Die verskil in arbeid wat deur die gas in prosesse AB en CD verrig word, is…
Bespreking
Is bekend :
Isobariese proses AB :
Druk (P) = 6 atm = 6 x 105 N / m2
Aanvanklike volume (V1) = 1 liter = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3
Finale volume (V2) = 3 liter = 3 dm3 = 3 x 10-3 m3
CD isobariese proses :
Druk (P) = 4 atm = 4 x 105 N / m2
Aanvanklike volume (V1) = 2 liter = 2 dm3 = 2 x 10-3 m3
Finale volume (V2) = 5 liter = 5 dm3 = 5 x 10-3 m3
Gevra Verskil in werk verrig deur gas in prosesse AB en CD
Jawab :
Werk verrig deur gas in proses AB:
W = P (V2 - V1)
W = (6 x 105)(3 x 10-3 - 1 x 10-3)
W = (6 x 105)(2 x 10-3)
B = 12 x 102 = 1200 Joule
Die werk wat deur die gas in die CD-proses verrig word:
W = P (V2 - V1)
W = (4 x 105)(5 x 10-3 - 2 x 10-3)
W = (4 x 105)(3 x 10-3)
B = 12 x 102 = 1200 Joule
Die verskil in werk verrig deur die gas in prosesse AB en CD is 1200 – 1200 = 0.
3. Die werk wat deur die gas in die ABC-proses verrig word, is…
Bespreking
Is bekend :
Druk 1 (P1) = 6 x 105 Pascal = 6 x 105 N / m2
Druk 2 (P2) = 3 x 105 Pascal = 3 x 105 N / m2
Deel 1 (V1) = 2cm3 = 2 x 10-6 m3
Deel 2 (V2) = 6cm3 = 6 x 10-6 m3
Gevra Pogings aangewend in die ABC-proses.
Jawab :
In proses AB is die volume konstant, dus word geen werk deur die gas verrig nie. Die gas verrig slegs werk in proses BC. Dus is die werk in proses ABC = die werk in proses BC.
W = P2 (V2 - V1)
W = (3 x 105)(6 x 10-6 - 2 x 10-6)
W = (3 x 105)(4 x 10-6)
B = 12 x 10-1
W = 1,2 Joule
Die arbeid verrig in die ABC-proses = 1,2 Joule.
4. Die korrekte stelling oor termodinamiese prosesse is…
A. Isobaries is die proses van gasverandering teen konstante druk.
B. Isobaries is die proses van gasverandering teen 'n konstante temperatuur.
C. Isochories is 'n proses van gasverandering teen konstante druk.
D. isoterm is die proses om gas teen 'n konstante volume te verander.
E. Isochories is 'n proses waar gas teen 'n konstante temperatuur verander word.
Bespreking
Isobariese = konstante druk
Isochories = konstante volume
Isotermies = konstante temperatuur
Die korrekte antwoord is A.
5. Vergelyking van pogings in prosesse I en II gebaseer op die grafiek hieronder is...
A. 4 : 3
B. 3 : 4
C. 2 : 3
D. 1 : 2
E. 1 : 3
Bespreking:
Is bekend :
Proses I: P = 15 N/m2, V1 = 15 m3, V2 = 35 m3
Proses II: P = 10 N/m2, V1 = 5 m3, V2 = 45 m3
Gevra :
Vergelyking van inspanning (W) van proses I en proses II?
Jawab :
Die korrekte antwoord is B.
6. Die PV-diagram van heliumgas wat 'n termodinamiese proses ondergaan, word in die figuur hieronder getoon! Die werk wat deur heliumgas in proses ABC verrig word, is...
A. 400 kJ
B. 500 kJ
C. 600 kJ
D. 800 kJ
E. 1000 kJ
Bespreking:
Is bekend :
P1 = 2 x 105 N / m2
P2 = 1 x 105 N / m2
V1 = 5 m3
V2 = 15 m3
Gevra :
Werk (W) in die ABC-proses?
Jawab :
Werk word slegs verrig wanneer die gasvolume toeneem. In proses AB bly die gasvolume konstant, dus word geen werk deur die heliumgas verrig nie. In proses BC neem die gasvolume toe, dus word werk deur die heliumgas verrig.
