20 ka Ehemplo sa mga Pangutana sa Termodinamika
Proseso sa Termodinamika
1. Sa termodinamika, ang usa ka ideal nga gas moagi sa usa ka isothermal nga proseso kung…
A. mga pagbag-o sa kahimtang sa gas, ang temperatura kanunay nga magpabilin nga makanunayon
B. ang tanang molekula molihok sa lain-laing katulin
C. Ang tanang kondisyon sa gas kanunay nga mag-usab-usab ang temperatura
D. sa taas nga temperatura ang katulin sa mga molekula mas taas
E. ang presyur ug gidaghanon sa gas dili mausab
Panaghisgot
Ang isothermal o isothermic nagpasabot sa kanunay nga temperatura.
Ang saktong tubag kay A.
2. Ang tanang ideal nga gas moagi sa isochoric nga proseso busa...
A. ang tanang molekula adunay parehas nga katulin
B. sa taas nga temperatura ang aberids nga tulin sa mga molekula mas taas
C. ang presyur sa gas nagpabilin nga makanunayon
D. ang gas motrabaho
E. walay internal nga enerhiya
Panaghisgot
Isochoric = kanunay nga gidaghanon.
Ang saktong tubag kay B.
3. Ang saktong pahayag bahin sa mga prosesong termodinamika mao ang…
A. Ang Isobaric mao ang proseso sa pag-ilis sa gas sa kanunay nga presyur.
B. Ang Isobaric mao ang proseso sa pag-ilis sa gas sa kanunay nga temperatura.
C. Ang Isochoric usa ka proseso sa pag-ilis sa gas sa kanunay nga presyur.
Ang D. isotherm mao ang proseso sa pag-ilis sa gas sa kanunay nga gidaghanon.
E. Ang Isochoric usa ka proseso sa pag-ilis sa gas sa kanunay nga temperatura.
Panaghisgot
Isobaric = kanunay nga presyur
Isochoric = kanunay nga gidaghanon
Isothermal = kanunay nga temperatura
Ang saktong tubag kay A.
Unang Balaod sa Termodinamika
4. Gikan sa PV graph sa ubos, ang gidaghanon sa gas work sa mga proseso I ug II proporsyonal sama sa...
A. 4 : 3
B. 3 : 4
C. 2 : 3
D. 1 : 2
E. 1 : 1
Panaghisgot
Nasayran nga:
Proseso 1:
Presyon (P) = 20 N/m2
Inisyal nga gidaghanon (V1) = 10 litro = 10 dm3 = 10x10-3 m3
Katapusang gidaghanon (V)2) = 40 litro = 40 dm3 = 40x10-3 m3
Proseso 2:
Presyon (P) = 15 N/m2
Inisyal nga gidaghanon (V1) = 20 litro = 20 dm3 = 20x10-3 m3
Katapusang gidaghanon (V)2) = 60 litro = 60 dm3 = 60x10-3 m3
Nangutana:
Tubag:
Trabaho sa gas sa proseso I:
W = P ΔV = P (V2–V1) = (20)(40-10)(10-3 m3) = (20)(30)(10-3 m3) = (600)(10-3 m3) = 0,6 m3
Trabaho sa gas sa proseso II:
W = P ΔV = P (V2–V1) = (15)(60-20)(10-3 m3) = (15)(40)(10-3 m3) = (600)(10-3 m3) = 0,6 m3
Pagtandi sa trabaho sa gas sa mga proseso I ug II:
0,6 m3 : 0,6 m3
1: 1
Ang saktong tubag kay E.
5. Gikan sa P – V graph, ang gidaghanon sa gas work sa mga proseso I ug II proporsyonal sama sa...
A. 4 : 3
B. 3 : 4
C. 2 : 3
D. 1 : 2
E. 1 : 1
Panaghisgot
Nasayran nga:
Proseso I:
Presyon (P) = 20 Pascal
Tomo 1 (V)1) = 10 ka litro
Tomo 2 (V)2) = 40 ka litro
Proseso II:
Presyon (P) = 15 Pascal
Tomo 1 (V)1) = 20 ka litro
Tomo 2 (V)2) = 60 ka litro
Nangutana: Pagtandi sa trabaho sa gas sa mga proseso I ug II
Tubag:
Ang prosesong termodinamika base sa graph sa ibabaw usa ka prosesong isobaric (kanunay nga presyur).
Trabaho nga gihimo sa gas sa proseso I:
W = P (V2 - V1)
W = (20)(40 – 10)
W = (20)(30)
W=600
Trabaho nga gihimo sa gas sa proseso II:
W = P (V2 - V1)
W = (15)(60 – 20)
W = (15)(40)
W=600
Pagtandi sa trabaho sa gas sa mga proseso I ug II:
600: 600
1: 1
Ang saktong tubag kay E.
6. Ang helium gas gipainit sumala sa PV graph sa ubos. Ang trabaho nga gihimo sa helium gas sa proseso sa AB mao ang...
A. 15 joule 
B. 10 ka joule
C. 8 ka joule
D. 4 ka joule
E. 2 joules
Panaghisgot
Nailhan kini :
Presyon (P) = 2 x 105 N / m2 = 2x105 Pascal
Inisyal nga gidaghanon (V1) = 5 sentimetros3 = 5x10-6 m3
Katapusang gidaghanon (V)2) = 15 sentimetros3 = 15x10-6 m3
Nangutana Trabaho nga gihimo sa gas sa proseso AB
tubag :
W = ∆P ∆V
W = P (V2 - V1)
W = (2 x 105)(15 x 10-6 - 5 x 10-6)
W = (2 x 105)(10 x 10-6) = (2 x 105)(1 x 10-5)
W = 2 Joule
Ang saktong tubag kay E.
7. Tan-awa ang hulagway! Ang usa ka ideal nga gas moagi sa proseso sa pag-usab sa presyur (P) batok sa gidaghanon (V). Ang trabaho nga gihimo sa gas niini nga proseso mao ang…
A. 20 Joule
B. 15 Joule
C. 10 Joule
D. 5 Joule
E. 4 Joule
Panaghisgot
Nailhan kini :
Inisyal nga presyur (P1) = 4 Pa = 4 N/m2
Katapusang presyur (P2) = 6 Pa = 6 N/m2
Inisyal nga gidaghanon (V1) = 2 m3
Katapusang gidaghanon (V)2) = 4 m3
Nangutana Trabaho nga gihimo sa gas (W)
tubag :
Trabaho nga gihimo sa gas = area ubos sa kurba nga ab.
W = gilapdon sa triyanggulo + gilapdon sa rektanggulo
W = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
W = 2 + 8
W = 10 Joule
Ang saktong tubag kay E.
8. Ang usa ka ideal nga gas moagi sa usa ka sirado nga proseso nga A → B → C → A. Sa usa ka siklo, ang gas mobuhat og trabaho nga katumbas sa….
A. -2,0 x 103 J
B. -5,5 x 103 J
C. -8,0 x 105 J
D. 2,0 x 106 J
E. 4,0 x 106 J
Panaghisgot
Trabaho (W) = gilapdon sa kurba (gilapdan sa triyanggulo sulod sa linya nga gimarkahan sa pana).
W = ½ (20-10)(6 x 105 - 2 x 105)
W = ½ (10)(4 x 105)
W = (5)(4 x 10)5)
W = 20 x 105 = 2x106 Joule
Ang saktong tubag kay D.
Makina sa Init
9. Ang usa ka makina mosuhop og 2.000 Joules nga kainit gikan sa usa ka reservoir nga taas og temperatura ug mosalikway og 1.200 Joules ngadto sa usa ka reservoir nga ubos og temperatura. Ang efficiency sa makina kay ….
A. 80%
B. 75%
C. 60%
D. 50%
E. 40%
Panaghisgot
Nasayran nga:
Kainit nga nasuhop (Q)H) = 2000 Joule
Kainit nga gipagawas (QL) = 1200 Joule
Trabaho nga gihimo sa makina (W) = 2000 – 1200 = 800 Joules
Nangutana : Kaepektibo sa makina sa kainit (e)
tubag :
Ang pormula sa pagsukod sa kahusayan sa usa ka heat engine:
e = W / QH = 800/2000 = 0,4 x 100% = 40%
Ang saktong tubag kay E.
Makina sa Carnot
10. Ang efficiency sa usa ka Carnot engine kansang cycle mosuhop og kainit sa temperatura nga 960 K ug mosalikway og kainit sa temperatura nga 576 K kay...
A. 40%
B. 50%
C. 56%
D. 60%
E. 80%
Panaghisgot
Nailhan kini :
Taas nga temperatura (TH) = 960K
Ubos nga temperatura (TL) = 576K
Nangutana : Epektibo sa makina sa Carnot (e)
tubag :
Ang efficiency sa usa ka Carnot engine kay 0,4 x 100% = 40%
Ang saktong tubag kay A.
11. Sa PV graph sa usa ka Carnot engine sa ubos, ang W = 6.000 Joules. Ang gidaghanon sa kainit nga gipagawas sa makina kada siklo kay…
A. 2.250 ka joule
B. 3.000 ka joule
C. 3.750 ka joule
D. 6.000 ka joule
E. 9.600 joules
Panaghisgot
Nasayran nga:
Trabaho (W) = 6000 Joules
Taas nga temperatura (TH) = 800 Kelvin
Ubos nga temperatura (TL) = 300 Kelvin
Nangutana: Q
Tubag:
Epektibo nga paggamit sa usa ka sulundon nga heat engine (Carnot engine):
Kainit nga masuhop sa makina sa Carnot:
W = eQ1
6000 = (0,625) Q1
Q1 = 6000/0,625
Q1 = 9600
Kainit nga gipagawas sa makina sa Carnot:
Q2 =Q1 - W
Q2 = 9600 - 6000
Q2 = 3600 Joule
Walay saktong tubag.
12. Usa ka Carnot engine nga adunay 40% nga efficiency ang naggamit og init nga reservoir sa 727°C. Tinoa ang temperatura sa bugnaw nga reservoir!
A. 327°C
B. 357°C
C. 400°C
D. 600°C
Sidlakan 627°C
Panaghisgot
Nasayran nga:
Kaepektibo (e) = 40% = 40/100 = 0,4
Taas nga temperatura (TH) = 727oC + 273 = 1000 K
Nangutana: Tinoa ang temperatura sa bugnaw nga reservoir
Tubag:
Ang temperatura sa reservoir kay 600–273 = 327oC
Ang saktong tubag kay A.
13. Ang P-V graph sa usa ka Carnot engine morag sama sa mosunod nga hulagway! Kon ang makina mosuhop og 800 J nga kainit, nan ang trabaho nga nahimo mao ang…
A. 105,5 J
B. 252,6 J
C. 336,6 J
D. 466,7 J
E. 636,7 J
Panaghisgot
Nasayran nga:
Taas nga temperatura (TH) = 600 Kelvin
Ubos nga temperatura (TL) = 250 Kelvin
Kainit nga nasuhop (Q)1) = 800 Joule
Nangutana: Negosyo (K)
Tubag:
Epektibo nga paggamit sa usa ka sulundon nga heat engine (Carnot engine):
Ang mga paningkamot nga gihimo mao ang:
W = eQ1
W = (7/12)(800 Joules)
W = 466,7 Joule
Ang saktong tubag kay D.
14. Ang usa ka makinang Carnot mo-operate sa taas nga temperatura nga 600 K aron makahimo og mekanikal nga trabaho. Kon ang makina mosuhop og 600 J nga kainit sa ubos nga temperatura nga 400 K, nan ang trabaho nga nahimo mao ang….
A. 120 J
B. 124 J
C. 135 J
D. 148 J
E. 200 J
Panaghisgot
Nailhan kini :
Ubos nga temperatura (TL) = 400K
Taas nga temperatura (TH) = 600K
Kainit nga nasuhop (Q)1) = 600 Joule
Nangutana Trabaho nga gihimo sa makina sa Carnot (W)
tubag :
Epektibo nga paggamit sa usa ka sulundon nga heat engine (Carnot engine):
Trabaho nga gihimo sa makina sa Carnot:
W = eQ1
W = (1/3)(600) = 200 Joules
Ang saktong tubag kay E.
Teorya sa Kinetiko sa mga Gas ug Termodinamika
15. Sa usa ka tangke adunay ideal nga gas nga adunay volume nga 4 ka litro, temperatura nga 27oC ug presyur nga 3 atm (1 atm = 105 Nm-2Ang gas moagi sa proseso sa pagpainit sa kanunay nga presyur ngadto sa temperatura nga 87oC. Ang kapasidad sa kainit sa gas kay 9 JK-1 Ang katapusang gidaghanon sa gas ug ang pagbag-o sa internal nga enerhiya sa gas mao ang…
A. 4,2 ka litro, ΔU = 200 Joule
B. 4,4 ka litro, ΔU = 240 Joule
C. 4,6 ka litro, ΔU = 280 Joule
D. 4,8 ka litro, ΔU = 300 Joule
E. 4,8 ka litro, ΔU = 360 Joule
Panaghisgot
Proseso nga Isobaric (kanunay nga presyur)
Nasayran nga:
Inisyal nga gidaghanon sa sulundon nga gas (V1) = 4 ka litro
Inisyal nga temperatura sa sulundon nga gas (T1) = 27oC + 273 = 300 K
Ang katapusang temperatura sa usa ka ideal nga gas (T2) = 87oC + 273 = 360 K
Ideal nga presyon sa gas (P) = 3 atm = 3 x 105 Nm-2
Kapasidad sa kainit sa gas (C) = 9 JK-1
Nangutana: Katapusang gidaghanon sa gas (V)2) ug Pagbag-o sa enerhiya sa gas (ΔU)
Tubag:
Kalkulahin ang katapusang gidaghanon gamit ang pormula sa balaodum Charles (isobaric o kanunay nga presyur nga proseso):
Pagbag-o sa Gidaghanon:
1 litro = 0,001 m3
Inisyal nga gidaghanon (V1) = 4 (0,001 m3) = 0,004 m3
Katapusang gidaghanon (V)2) = 4,8 (0,001 m3) = 0,0048 m3
Usba volume (ΔV) = V2 - V1 = 0,0048 m3 - 0,004 m3 = 0,008 m3.
Mga Pagbag-o sa Temperatura:
Mga pagbag-o sa temperatura (ΔT) = T2 - T1 = 360 K – 300 K = 60 K
Kalkulahin ang pagbag-o sa internal nga enerhiya (ΔU) sa usa ka ideal nga gas gamit ang pormula para sa Unang Balaod sa Thermodynamics:
ΔU = Q – W
Deskripsyon: ΔU = pagbag-o sa internal nga enerhiya, Q = kainit, W = trabaho.
Kwentaha ang trabaho (W) sa kanunay nga presyur:
W = P ΔV = (3 x 105)(0,0008) = (3 x 101)(8) = (30)(8) = 240 Joule
Kwentaha ang kainit (Q) gamit ang pormula sa kapasidad sa kainit (C):
C = Q / ΔT
Q = (C)(ΔT) = (9)(60) = 540 Joules
Kalkulahin ang pagbag-o sa internal nga enerhiya:
ΔU = Q – W = 540 Joules – 240 Joule = 300 Joule.
Ang saktong tubag kay D.
16. Sa usa ka tangke adunay 6 ka litro nga ideal nga gas sa presyur nga 2 atm (1 atm = 105 Nm-2), temperatura 27oC. Ang gas gipainit sa temperatura nga 77oC sa kanunay nga presyur. Kung ang kapasidad sa kainit sa gas kay 5 JK-1, ang katapusang gidaghanon ug pagbag-o sa internal nga enerhiya sa gas mao ang….
A. 8 ka litro; ΔU = 250 Joule
B. 8 ka litro; ΔU = 200 Joule
C. 7 ka litro; ΔU = 100 Joule
D. 7 ka litro; ΔU = 50 Joule
E. 7 ka litro; ΔU = 20 Joule
Panaghisgot
Proseso nga Isobaric (kanunay nga presyur)
Nasayran nga:
Inisyal nga gidaghanon sa sulundon nga gas (V1) = 6 ka litro
Inisyal nga temperatura sa sulundon nga gas (T1) = 27oC + 273 = 300 K
Ang katapusang temperatura sa usa ka ideal nga gas (T2) = 77oC + 273 = 350 K
Ideal nga presyon sa gas (P) = 2 atm = 2 x 105 Nm-2
Kapasidad sa kainit sa gas (C) = 5 JK-1
Nangutana: Katapusang gidaghanon sa gas (V)2) ug Pagbag-o sa enerhiya sa gas (ΔU)
Tubag:
Kalkulahin ang katapusang gidaghanon gamit ang pormula sa balaodum Charles (isobaric o kanunay nga presyur nga proseso):
Pagbag-o sa Gidaghanon:
1 litro = 0,001 m3
Inisyal nga gidaghanon (V1) = 6 (0,001 m3) = 0,006 m3
Vkatapusang gidaghanon (V2) = 7 (0,001 m3) = 0,007 m3
Pagbag-o sa gidaghanon (ΔV) = V2 - V1 = 0,007 m3 - 0,006 m3 = 0,001 m3.
Mga Pagbag-o sa Temperatura:
Mga pagbag-o sa temperatura (ΔT) = T2 - T1 = 350 K – 300 K = 50 K
Kalkulahin ang pagbag-o sa internal nga enerhiya (ΔU) sa usa ka ideal nga gas gamit ang pormula para sa Unang Balaod sa Thermodynamics:
ΔU = Q – W
Deskripsyon: ΔU = pagbag-o sa internal nga enerhiya, Q = kainit, W = trabaho.
Kwentaha ang trabaho (W) sa kanunay nga presyur:
W = P ΔV = (2 x 105)(0,001) = (2 x 102)(1) = (200)(1) = 200 Joule
Kwentaha ang kainit (Q) gamit ang pormula sa kapasidad sa kainit (C):
C = Q / ΔT
Q = (C)(ΔT) = (5)(50) = 250 Joules
Kalkulahin ang pagbag-o sa internal nga enerhiya:
ΔU = Q – W = 250 Joules – 200 Joule = 50 Joule.
Ang saktong tubag kay D.
Proseso sa Termodinamika
17. Hatagi'g pagtagad ang graph sa kilid ug ang mosunod nga mga pahayag!
(1) Ang proseso sa AB kay isobaric ug W = P (V2 - V1)
(2) Ang proseso sa BC kay adiabatic, ug ΔU = Q
(3) Ang proseso sa BC kay isochoric, ug ΔU = Q
(4) Ang proseso sa CA kay isothermal, ug ang sistema mosuhop og kainit.
Ang saktong pahayag mao ang…
A. (1) ug (3)
B. (1) ug (4)
C. (2) ug (3)
D. (2) ug (4)
E. (3) ug (4)
Panaghisgot
(1) Ang proseso sa AB kay isobaric ug W = P (V2 - V1)
Isobaric = kanunay nga presyur. Ang kanunay nga presyur gipakita sa usa ka tul-id nga linya ubay sa P1 gikan sa A ngadto sa B. Niini nga proseso, ang presyur nagpabilin nga makanunayon apan adunay pagbag-o sa gidaghanon diin ang gidaghanon motaas. Kung ang gidaghanon motaas nan ang sistema molihok sa palibot, diin ang gidaghanon sa trabaho (W) resulta sa pagpadaghan sa presyur (P) ug sa pagbag-o sa gidaghanon (ΔU).
(3) Ang proseso sa BC kay isochoric, ug ΔU = Q
Isochoric = constant volume. Ang constant volume gipakita sa usa ka tul-id nga linya ubay sa V.2 gikan sa B ngadto sa C. Niini nga proseso, ang volume nagpabilin nga makanunayon apan adunay pagbag-o sa presyur diin ang presyur motaas. Ang volume makanunayon busa walay trabaho nga nahimo, diin ang W = 0. Ang pormula para sa Unang Balaod sa Thermodynamics mao ang ΔU = Q – W, diin ang ΔU = pagbag-o sa internal nga enerhiya, Q = kainit ug W = trabaho. Kung walay trabaho nan ang W = 0, busa ang ΔU = Q.
Ang saktong tubag kay A.
18. Tan-awa ang mosunod nga graph sa siklo sa termodinamika!
Gikan sa mosunod nga pahayag:
(1) A – B = isochoric, ang trabaho nagdepende sa mga pagbag-o sa temperatura
(2) B – C = adiabatic, walay pagbag-o sa kainit
(3) B – C = isobaric, ang trabaho nagdepende sa mga pagbag-o sa volume
(4) C – A = ang proseso mahitabo uban ang paningkamot gikan sa gawas sa sistema
Ang tinuod mao…
A. (1) ug (2)
B. (1) ug (3)
C. (2) ug (3)
D. (2) ug (4)
E. (3) ug (4)
Panaghisgot
(1) A – B = isochoric, ang trabaho nagdepende sa mga pagbag-o sa temperatura
Oo, kini nga proseso isochoric (kanunay nga gidaghanon). Bisan pa, ang gidaghanon nagpabilin nga makanunayon, busa walay trabaho nga nahimo. Ang trabaho mahitabo kung adunay pagbag-o sa gidaghanon. Busa, kini nga pahayag dili husto.
(3) B – C = isobaric, ang trabaho nagdepende sa mga pagbag-o sa volume
Isobaric = kanunay nga presyur. Ang kanunay nga presyur gipakita sa usa ka tul-id nga linya gikan sa B hangtod sa C. Niini nga proseso, adunay pagbag-o sa gidaghanon sa sistema, diin ang gidaghanon sa sistema motaas. Ang pagtaas sa gidaghanon sa sistema nagpasabut nga ang sistema molihok sa palibot.
(4) C – A = ang proseso mahitabo uban ang paningkamot gikan sa gawas sa sistema
Niini nga proseso, ang gidaghanon sa sistema mokunhod ug ang presyur sa sistema mokunhod. Ang pagkunhod sa gidaghanon sa sistema nagpasabot nga ang palibot nagtrabaho sa sistema. Sa ato pa, ang trabaho gihimo sa gawas.
Ang saktong tubag kay E.
Mga Balaod sa Termodinamika
19. Tan-awa ang hulagway! Ang usa ka ideal nga gas moagi sa proseso sa pag-usab sa presyur (P) ngadto sa gidaghanon (V). Ang trabaho nga gihimo sa gas niini nga proseso mao ang…
A. 20 Joule
B. 15 Joule
C. 10 Joule
D. 5 Joule
E. 4 Joule
Panaghisgot
Nailhan kini :
Inisyal nga presyur (P1) = 4 Pa = 4 N/m2
Katapusang presyur (P2) = 6 Pa = 6 N/m2
Inisyal nga gidaghanon (V1) = 2 m3
Katapusang gidaghanon (V)2) = 4 m3
Nangutana Trabaho nga gihimo sa gas (W)
tubag :
Trabaho nga gihimo sa gas = area ubos sa kurba nga ab.
W = gilapdon sa triyanggulo + gilapdon sa rektanggulo
W = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
W = 2 + 8
W = 10 Joule
Ang saktong tubag kay E.
20. Ang usa ka ideal nga gas moagi sa usa ka sirado nga proseso nga A → B → C → A. Sa usa ka siklo, ang gas mobuhat og trabaho nga katumbas sa….
A. −2,0 x 103 J
B. −5,5 x 103 J
C. −8,0 x 105 J
D. 2,0 x 106 J
E. 4,0 x 106 J
Panaghisgot
Trabaho (W) = gilapdon sa kurba (gilapdan sa triyanggulo sulod sa linya nga gimarkahan sa pana).
W = ½ (20-10)(6 x 105 - 2 x 105)
W = ½ (10)(4 x 105)
W = (5)(4 x 10)5)
W = 20 x 105 = 2x106 Joule
Ang saktong tubag kay D.
Tinubdan sa pangutana:
Mga Pangutana sa Pisika sa Nasudnong Eksaminasyon para sa Senior High School/Bokasyonal nga High School
