Enghraifft o gymhwyso cyfraith gyntaf thermodynameg i broses isochorig (cyfaint cyson)

3 Enghraifft o gwestiynau ar gymhwyso cyfraith gyntaf thermodynameg mewn prosesau isochorig (cyfaint cyson)

1. Graff o bwysau (P) yn erbyn cyfaint (V) nwy sy'n mynd trwy broses isochorig. Y gwaith a wneir gan y nwy ym mhroses AB yw…

Trafodaeth
Proses AB = proses isochoraidd (cyfaint cyson). Ar gyfaint isochorig, nid yw cyfaint y nwy (a chyfaint y gofod) yn newid felly nid yw'r nwy yn gwneud unrhyw waith.

2. Tri mol o nwy monatomig ar dymheredd o 47^oC a phwysau 2 x 10⁵ Mae Pascal yn mynd trwy broses isochorig nes bod y pwysau'n cynyddu i 3 x 10⁵ Pascal. Y newid yn egni mewnol y nwy yw… Cysonyn nwy cyffredinol (R) = 8,315 J/mol.K
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Tymheredd cychwynnol (T₁) =47^oC + 273 = 320 K
Pwysedd cychwynnol (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
Pwysedd terfynol (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
Cysonyn nwy cyffredinol (R) = 8,315 J/mol.K
Nifer y molau (n) = 3
Gofynnwyd Newidiadau mewn ynni mewn nwy
Jawab :
Mewn proses isochorig, mae'r cyfaint yn aros yn gyson felly nid yw'r nwy yn gwneud unrhyw waith (W = 0).
Deddf Gyntaf Thermodynameg :
Yn seiliedig ar ddeilliad y fformiwla hon, y casgliad yw, mewn proses isochorig, bod y gwres a ychwanegir at y system (Q) yn achosi i egni mewnol y system (U) gynyddu. I'r gwrthwyneb, mae'r gwres a ryddheir gan y system yn achosi i egni mewnol y system leihau. Faint yw'r newid yn egni mewnol y nwy? Cyfrifir y newid yn egni mewnol y nwy gan ddefnyddio'r fformiwla egni mewnol isod.
Ynni mewn nwy :
Er mwyn cyfrifo'r newid mewn egni mewnol, rhaid gwybod y tymheredd terfynol (T).₂Cyfrifwch T₂ gan ddefnyddio fformiwla cyfraith Gay-Lussac.
Cyfraith Gay-Lussac (cyfaint isochorig/cyson) :
Cyfrifwch y newid mewn egni yn y nwy:
Y newid yn egni mewnol y nwy yw 5986,8 Joule.

3. Cyfanswm o 0,2 mol o nwy monatomig ar dymheredd o 27^oMae C mewn llestr caeedig. Y gwres y mae'n rhaid ei amsugno i gynyddu tymheredd y nwy i 400 K yw… Cysonyn nwy cyffredinol (R) = 8,315 J/mol.K
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Nifer y molau (n) = 0,2 mol
Tymheredd cychwynnol (T₁) =27^oC + 273 = 300 K
Tymheredd terfynol (T₂) = 400 K
Cysonyn nwy cyffredinol (R) = 8,315 J/mol.K
Gofynnwyd Gwres wedi'i amsugno (Q)
Jawab :
Mewn proses isochorig, mae'r cyfaint yn aros yn gyson felly nid yw'r nwy yn gwneud unrhyw waith (W = 0).
Deddf Gyntaf Thermodynameg :
Gwres a amsugnir (Q) = cynnydd yn egni mewnol y nwy (U). Cyfrifir y newid yn egni mewnol y nwy gan ddefnyddio'r fformiwla egni mewnol isod.
Ynni mewn nwy :
Gwres a amsugnir gan nwy = newid mewn egni mewnol = 249,45 Joule.