30 Ang unang balaod sa termodinamika – mga problema ug solusyon
1. 3000 J nga kainit ang gidugang sa usa ka sistema ug 2500 J nga trabaho ang gihimo sa sistema. Unsa ang pagbag-o sa internal nga enerhiya sa sistema?
Nailhan:
Kainit (Q) = +3000 Joule
Trabaho (W) = +2500 Joule
Gipangita: ang pagbag-o sa internal nga enerhiya sa sistema
Solusyon:
Ang ekwasyon sa unang balaod sa termodinamika
ΔU = QW
Mga kombensiyon sa pagpirma:
Positibo ang Q kon ang kainit idugang sa sistema
Positibo ang W kon ang trabaho gihimo sa sistema
Negatibo ang Q kon ang kainit mobiya sa sistema
Negatibo ang W kon adunay trabaho nga nahimo sa sistema
Ang pagbag-o sa internal nga enerhiya sa sistema:
ΔU = 3000-2500
ΔU = 500 Joule
Ang internal nga enerhiya motaas og 500 Joules.
2. 2000 J nga kainit ang gidugang sa usa ka sistema ug 2500 J nga trabaho ang nahimo sa sistema. Unsa ang pagbag-o sa internal nga enerhiya sa sistema?
Nailhan:
Kainit (Q) = +2000 Joule
Trabaho (W) = -2500 Joule
Gipangita: Ang pagbag-o sa internal nga enerhiya sa sistema
Solusyon:
ΔU = QW
ΔU = 2000-(-2500)
ΔU = 2000+2500
ΔU = 4500 Joule
Ang internal nga enerhiya motaas og 4500 Joules.
3. 2000 J nga kainit ang mobiya sa sistema ug 2500 J nga trabaho ang nahimo sa sistema. Unsa ang pagbag-o sa internal nga enerhiya sa sistema?
Nailhan:
Init (Q) = -2000 Joule
Trabaho (W) = -3000 Joule
Gipangita: Ang pagbag-o sa internal nga enerhiya sa sistema
Solusyon:
ΔU = QW
ΔU = -2000-(-3000)
ΔU = -2000+3000
ΔU = 1000 Joule
Ang internal nga enerhiya motaas og 4500 Joules.
Panapos:
– Kon ang kainit idugang sa sistema, nan ang internal nga enerhiya sa sistema motaas
– Kon ang kainit mobiya sa sistema, ang internal nga enerhiya sa sistema mokunhod
– Kon ang trabaho gihimo sa sistema, nan ang internal nga enerhiya sa sistema mokunhod
– Kon ang trabaho gihimo sa sistema, nan ang internal nga enerhiya sa sistema motaas
4. Kwentaha ang pagbag-o sa internal energy sa 2 ka moles sa usa ka ideal gas kon idugang ang 400 J nga kainit, ug ang gas molapad, nga mobuhat og 300 J nga trabaho sa palibot niini.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika: \( \Delta U = Q – W \):
\[ Delta U = 400 – 300 = 100 \]
5. Tinoa ang pagbalhin sa kainit para sa usa ka sistema nga naghimo og 200 J nga trabaho sa palibot niini ug adunay pagbag-o sa internal nga enerhiya nga 50 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[ Q = \Delta U + W = 50 + 200 = 250\, \text{J} \]
6. Kwentaha ang trabaho nga nahimo sa usa ka sistema kung kini mosuhop og 600 J nga kainit ug ang internal nga enerhiya niini motaas og 150 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
W = Q – \Delta U = 600 – 150 = 450\, \text{J}
\]
7. Tinoa ang pagbalhin sa kainit para sa usa ka sistema nga naghimo og 500 J nga trabaho ug ang internal nga enerhiya niini mikunhod og 100 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
Q = \Delta U + W = (-100) + 500 = 400\, \text{J}
\]
8. Kwentaha ang pagbag-o sa internal nga enerhiya kon 300 J nga kainit ang mawala ug 200 J nga trabaho ang nahimo sa sistema.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
\Delta U = -300 + 200 = -100\, \text{J}
\]
9. Tinoa ang trabaho nga nahimo sa usa ka sistema kung kini mawad-an og 400 J nga kainit ug ang internal nga enerhiya niini mokunhod og 200 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
W = \Delta U – Q = (-200) – (-400) = 200\, \text{J}
\]
10. Kwentaha ang pagbalhin sa kainit kon ang internal nga enerhiya sa usa ka sistema motaas og 100 J ug 50 J nga trabaho ang nahimo sa sistema.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
Q = \Delta U + W = 100 + 50 = 150\, \text{J}
\]
11. Tinoa ang pagbag-o sa internal nga enerhiya kung ang usa ka sistema mosuhop og 250 J nga kainit ug mohimo og 150 J nga trabaho sa palibot niini.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
\Delta U = Q – W = 250 – 150 = 100\, \text{J}
\]
12. Kwentaha ang trabaho nga nahimo sa sistema kon kini mawad-an og 300 J nga kainit, ug ang internal nga enerhiya niini mokunhod og 100 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
W = Q – \Delta U = -300 – (-100) = -200\, \text{J}
\]
13. Tinoa ang pagbalhin sa kainit para sa usa ka sistema nga mohimo og 400 J nga trabaho sa palibot niini ug ang internal nga enerhiya niini motaas og 150 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
Q = \Delta U + W = 150 + 400 = 550\, \text{J}
\]
14. Kwentaha ang pagbag-o sa internal nga enerhiya kon idugang ang 500 J nga kainit, ug ang sistema mohimo og 300 J nga trabaho sa palibot niini.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
\Delta U = Q – W = 500 – 300 = 200\, \text{J}
\]
15. Tinoa ang trabaho nga nahimo sa sistema kung kini mosuhop og 600 J nga kainit, ug ang internal nga enerhiya niini motaas og 200 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
W = Q – \Delta U = 600 – 200 = 400\, \text{J}
\]
16. Kwentaha ang pagbalhin sa kainit kon ang usa ka sistema mohimo og 700 J nga trabaho ug ang internal nga enerhiya niini mokunhod og 300 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
Q = \Delta U + W = (-300) + 700 = 400\, \text{J}
\]
17. Tinoa ang pagbag-o sa internal nga enerhiya kung 800 J nga kainit ang mawala ug 400 J nga trabaho ang nahimo sa sistema.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
\Delta U = -800 + 400 = -400\, \text{J}
\]
18. Kwentaha ang trabaho nga nahimo sa sistema kung kini mawad-an og 900 J nga kainit, ug ang internal nga enerhiya niini mokunhod og 500 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
W = \Delta U – Q = (-500) – (-900) = 400\, \text{J}
\]
19. Tinoa ang pagbalhin sa kainit kon ang internal nga enerhiya sa usa ka sistema motaas og 600 J, ug 300 J nga trabaho ang nahimo sa sistema.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
Q = \Delta U + W = 600 + 300 = 900\, \text{J}
\]
20. Kwentaha ang pagbag-o sa internal nga enerhiya kon ang usa ka sistema mosuhop og 700 J nga kainit ug mohimo og 350 J nga trabaho sa palibot niini.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
\Delta U = Q – W = 700 – 350 = 350\, \text{J}
\]
21. Tinoa ang trabaho nga nahimo sa sistema kung kini mawad-an og 800 J nga kainit, ug ang internal nga enerhiya niini mokunhod og 400 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
W = Q – \Delta U = -800 – (-400) = -400\, \text{J}
\]
22. Kwentaha ang pagbalhin sa kainit kon ang usa ka sistema mohimo og 900 J nga trabaho sa palibot niini, ug ang internal nga enerhiya niini motaas og 450 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
Q = \Delta U + W = 450 + 900 = 1350\, \text{J}
\]
23. Tinoa ang pagbag-o sa internal nga enerhiya kung idugang ang 1000 J nga kainit, ug ang sistema mohimo og 500 J nga trabaho sa palibot niini.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
\Delta U = Q – W = 1000 – 500 = 500\, \text{J}
\]
24. Kwentaha ang trabaho nga nahimo sa sistema kung kini mosuhop og 1100 J nga kainit, ug ang internal nga enerhiya niini motaas og 550 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
W = Q – \Delta U = 1100 – 550 = 550\, \text{J}
\]
25. Tinoa ang pagbalhin sa kainit kon ang usa ka sistema mohimo og 1200 J nga trabaho, ug ang internal nga enerhiya niini mokunhod og 600 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
Q = \Delta U + W = (-600) + 1200 = 600\, \text{J}
\]
26. Kwentaha ang pagbag-o sa internal nga enerhiya kon 1300 J nga kainit ang mawala, ug 650 J nga trabaho ang nahimo sa sistema.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
\Delta U = -1300 + 650 = -650\, \text{J}
\]
27. Tinoa ang trabaho nga nahimo sa sistema kung kini mawad-an og 1400 J nga kainit, ug ang internal nga enerhiya niini mokunhod og 700 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
W = \Delta U – Q = (-700) – (-1400) = 700\, \text{J}
\]
28. Kwentaha ang pagbalhin sa kainit kon ang internal nga enerhiya sa usa ka sistema motaas og 800 J, ug 400 J nga trabaho ang nahimo sa sistema.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
Q = \Delta U + W = 800 + 400 = 1200\, \text{J}
\]
29. Tinoa ang pagbag-o sa internal nga enerhiya kung ang usa ka sistema mosuhop og 1500 J nga kainit ug mohimo og 750 J nga trabaho sa palibot niini.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
\Delta U = Q – W = 1500 – 750 = 750\, \text{J}
\]
30. Kwentaha ang trabaho nga nahimo sa sistema kon kini mawad-an og 1600 J nga kainit, ug ang internal nga enerhiya niini mokunhod og 800 J.
solusyon:
Gamit ang unang balaod sa termodinamika:
\[
W = Q – \Delta U = -1600 – (-800) = -800\, \text{J}
\]
Kini nga mga problema ug solusyon gidisenyo aron makahatag og komprehensibo nga pagsabot sa unang balaod sa thermodynamics, nga nag-ingon nga ang pagbag-o sa internal nga enerhiya sa usa ka sirado nga sistema katumbas sa kainit nga gidugang sa sistema kuhaan sa trabaho nga gihimo sa sistema.
