مقالات فيزيائية حول الظواهر الطبيعية وما إلى ذلك المتعلقة بالفيزياء.
7 أمثلة على أسئلة سعة المكثف ذي الألواح المتوازية
1. مكثف ذو لوحين متوازيين بسعة C له سماحية فراغية εoمساحة المقطع العرضي A والمسافة بين اللوحين d. إذا زادت مساحة المقطع العرضي للمكثف إلى 4 أضعاف، تصبح المسافة بين اللوحين 2d وتصبح سماحية الفراغ 5εo، مكا سعة مكثف ذي لوحين متوازيين يتحول إلى...
مناقشة
9 أمثلة على مسائل المحركات الحرارية (تطبيق القانون الثاني للديناميكا الحرارية)
١. في دورة واحدة، يمتص محرك حراري ٣٠٠٠ جول من الحرارة من خزان حراري ذي درجة حرارة عالية، ويطرح ١٠٠٠ جول من الحرارة إلى خزان حراري ذي درجة حرارة منخفضة. احسب كفاءة المحرك الحراري!
مناقشة
محرك حراري إن مصطلح "المحرك الحراري" المذكور في أسئلة هذه الصفحة لا يُشير إلى محرك كارنو. فمحرك كارنو هو محرك حراري مثالي، ولا وجود له إلا نظرياً. أما المحرك الحراري المذكور في هذا السؤال فهو محرك حراري حقيقي، وليس محركاً حرارياً نظرياً (محرك كارنو).
11 مثالاً على أسئلة حول تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية على العمليات الديناميكية الحرارية المختلفة (متساوية الضغط، متساوية الحرارة، متساوية الحجم)
1. يوضح الرسم البياني أدناه الدورة الديناميكية الحرارية التي يمر بها الغاز. الشغل الذي يبذله الغاز في العملية ABCD هو...
مناقشة
معروف :
الضغط 1 (P1) = 2 × 105 Pa
الضغط 2 (P2) = 4 × 105 Pa
المجلد 1 (V1) = 1 م3
المجلد 2 (V2) = 3 م3
سأل : العمل الذي يقوم به الغاز في عملية دورة ABCD
جواب :
الشغل المبذول بواسطة الغاز = مساحة المستطيل ABCD.
W = (P2 - P1)(V2 - ف1)
W = (4 × 105 - 2 × 105)(3 – 1)
W = (2 × 105) (2)
W = 4 × 105 جول وحدة طاقة
الشغل الذي يبذله الغاز في عملية دورة ABCD هو 4 × 105 جول.
3 أمثلة على أسئلة حول تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية في العمليات متساوية الحجم (الحجم الثابت)
1. رسم بياني يوضح العلاقة بين الضغط (P) والحجم (V) لغاز يخضع لعملية متساوية الحجم. الشغل المبذول من قبل الغاز في العملية AB هو...
مناقشة
العملية AB = عملية متساوية الحجم (حجم ثابت). عند الحجم المتساوي، لا يتغير حجم الغاز (وحجم الفراغ)، لذلك لا يبذل الغاز أي شغل.
٢. تخضع ثلاثة مولات من غاز أحادي الذرة عند درجة حرارة ٤٧ درجة مئوية وضغط ٢ × ١٠⁵ باسكال لعملية متساوية الحجم حتى يرتفع الضغط إلى ٣ × ١٠⁵ باسكال. التغير في الطاقة الداخلية للغاز هو... ثابت الغازات العام (R) = ٨٫٣١٥ جول/ مول.كلفن
5 أمثلة على تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية على العمليات متساوية الحرارة (درجة حرارة ثابتة)
1. يوضح الرسم البياني أدناه غازًا مثاليًا يخضع لـ عملية متساوية الحرارة (النهج). الشغل الذي يبذله الغاز في العملية AB هو...
مناقشة
الشغل المنجز = المساحة تحت المنحنى AB = مساحة المثلث + مساحة المستطيل
W = [½ (8 × 105-4 × 105)(3-1)] + [4 × 105 (3-1)]
W = [½ (4 × 105)(2)] + [4 × 105 (2)]
W = [4 × 105] + [8 × 105]
W = 12 × 105 جول وحدة طاقة
6 أمثلة على أسئلة حول تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية على العمليات متساوية الضغط (الضغط الثابت)
1. رسم بياني للضغط (P) والحجم (V) لغاز يخضع لعملية متساوية الضغط. الشغل المبذول من قبل الغاز في العملية AB هو...
مناقشة
معروف :
الضغط (P) = 5 × 105 N / م2
الحجم الأولي (V)1) = 2 م3
المجلد الأخير (V)2) = 6 م3
سأل : العمل المنجز في العملية AB
3 أمثلة على أسئلة حول القانون الأول للديناميكا الحرارية
1. أُضيفت 3000 جول من الحرارة إلى نظام، فقام النظام ببذل شغل مقداره 2500 جول على المحيط. التغير في الطاقة الداخلية للنظام هو...
مناقشة
معروف :
الحرارة (Q) = +3000 جول
الشغل (W) = +2500 جول
سأل : تغيرات في الطاقة الداخلية
جواب :
19 مثالاً على النظرية الحركية للغازات
1. غاز مثالي في وعاء مغلق يكون ضغطه الابتدائي P وحجمه V. إذا زاد ضغط الغاز إلى أربعة أضعاف ضغطه الأصلي وبقي حجمه ثابتًا، فإن نسبة الطاقة الحركية الابتدائية إلى الطاقة الحركية النهائية للغاز هي...
مناقشة
معروف :
الضغط الأولي (P)1) = P
الضغط النهائي (P)2) = 4P
الحجم الأولي (V)1) = ف
المجلد الأخير (V)2) = ف
18 مثالاً على أسئلة قانون الغاز المثالي
1. غاز مثالي في حيز ما حجمه V ودرجة حرارته T. إذا سُخّن الغاز بحيث تغيرت درجة حرارته إلى 5/4 T وتغير ضغطه إلى 2P، فإن حجم الغاز يتغير إلى...
مناقشة
معروف :
الحجم الأولي (V)1) = ف
درجة الحرارة الابتدائية (T)1) = T
درجة الحرارة النهائية (T)2) = 5/4 T
الضغط الأولي (P)1) = P
الضغط النهائي (P)2) = 2P
سأل المجلد النهائي (V)2)
3 أمثلة على قانون جاي-لوساك (حجم ثابت متساوي الحجم)
1. عدد من الغازات لها في البداية ضغط P ودرجة حرارة T. إذا خضع الغاز لعملية متساوية الحجم بحيث يصبح الضغط 4 أضعاف الضغط الأصلي، فإن درجة حرارة الغاز تتغير إلى...
مناقشة
معروف :
الضغط الأولي (P)1) = P
الضغط النهائي (P)2) = 4P
درجة الحرارة الابتدائية (T)1) = T
سأل درجة الحرارة النهائية (T)2)