20 Παραδείγματα Ερωτήσεων Θερμοδυναμικής
Θερμοδυναμική Διαδικασία
1. Στη θερμοδυναμική, ένα ιδανικό αέριο υφίσταται μια ισόθερμη διεργασία αν…
Α. αλλαγές στην κατάσταση του αερίου, η θερμοκρασία παραμένει πάντα σταθερή
Β. όλα τα μόρια κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες
Γ. Όλες οι συνθήκες αερίου αλλάζουν πάντα τη θερμοκρασία
Δ. σε υψηλές θερμοκρασίες η ταχύτητα των μορίων είναι μεγαλύτερη
Ε. η πίεση και ο όγκος του αερίου δεν αλλάζουν
Συζήτηση
Ισοθερμική ή ισόθερμη σημαίνει σταθερή θερμοκρασία.
Η σωστή απάντηση είναι το Α.
2. Όλα τα ιδανικά αέρια υφίστανται μια ισοχορική διεργασία, επομένως...
Α. Όλα τα μόρια έχουν την ίδια ταχύτητα
Β. σε υψηλές θερμοκρασίες η μέση ταχύτητα των μορίων είναι μεγαλύτερη
Γ. η πίεση του αερίου παραμένει σταθερή
Δ. το αέριο θα κάνει έργο
Ε. δεν έχει εσωτερική ενέργεια
Συζήτηση
Ισοχωρικός = σταθερός όγκος.
Η σωστή απάντηση είναι η Β.
3. Η σωστή δήλωση σχετικά με τις θερμοδυναμικές διεργασίες είναι…
Α. Η ισοβαρική είναι η διαδικασία μεταβολής αερίου υπό σταθερή πίεση.
Β. Ισοβαρική είναι η διαδικασία μεταβολής αερίου σε σταθερή θερμοκρασία.
Γ. Η ισοχορική είναι μια διαδικασία μεταβολής αερίου υπό σταθερή πίεση.
Δ. Η ισόθερμη είναι η διαδικασία μεταβολής αερίου σε σταθερό όγκο.
Ε. Η ισοχορική είναι μια διαδικασία αλλαγής αερίου σε σταθερή θερμοκρασία.
Συζήτηση
Ισοβαρική = σταθερή πίεση
Ισοχωρικός = σταθερός όγκος
Ισοθερμική = σταθερή θερμοκρασία
Η σωστή απάντηση είναι το Α.
Πρώτος Νόμος της Θερμοδυναμικής
4. Από το παρακάτω γράφημα PV, η ποσότητα έργου αερίου στις διεργασίες I και II είναι ανάλογη με...
Α. 4:3
Β. 3: 4
Γ. 2:3
Δ. 1: 2
Ε. 1:1
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Διαδικασία 1:
Πίεση (P) = 20 N/ m2
Αρχικός όγκος (V1 ) = 10 λίτρα = 10 dm3 = 10 x 10-3 m3
Τελικός όγκος (V2 ) = 40 λίτρα = 40 dm3 = 40 x 10-3 m3
Διαδικασία 2:
Πίεση (P) = 15 N/ m2
Αρχικός όγκος (V1 ) = 20 λίτρα = 20 dm3 = 20 x 10-3 m3
Τελικός όγκος (V2 ) = 60 λίτρα = 60 dm3 = 60 x 10-3 m3
Ερωτηθείς:
Απάντηση:
Εργασία αερίου στη διαδικασία Ι:
W = P ΔV = P (V2 – V1 ) = (20)(40-10)(10-3 m3 ) = (20)(30)( 10-3 m3 ) = (600)( 10-3 m3 ) = 0,6 m3
Εργασία αερίου στη διαδικασία 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
Σύγκριση του έργου αερίου στις διεργασίες I και II:
0,6 μ 3 : 0,6 μ 3
1: 1
Η σωστή απάντηση είναι η Ε.
5. Από το γράφημα P – V, το έργο αερίου στις διεργασίες I και II είναι ανάλογο με...
Α. 4:3
Β. 3: 4
Γ. 2:3
Δ. 1: 2
Ε. 1:1
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Διαδικασία Ι:
Πίεση (P) = 20 Pascal
Όγκος 1 (V1 ) = 10 λίτρα
Όγκος 2 (V2 ) = 40 λίτρα
Διαδικασία II:
Πίεση (P) = 15 Pascal
Όγκος 1 (V1 ) = 20 λίτρα
Όγκος 2 (V2 ) = 60 λίτρα
Ερώτηση: Σύγκριση του έργου αερίου στις διεργασίες I και II
Απάντηση:
Η θερμοδυναμική διαδικασία που βασίζεται στο παραπάνω γράφημα είναι μια ισοβαρική διαδικασία (σταθερή πίεση).
Έργο που παράγεται από το αέριο στη διεργασία Ι:
W = P ( V2 – V1 )
W = (20)(40 – 10)
W = (20)(30)
W=600
Έργο που παράγεται από το αέριο στη διαδικασία II:
W = P ( V2 – V1 )
W = (15)(60 – 20)
W = (15)(40)
W=600
Σύγκριση του έργου αερίου στις διεργασίες I και II:
600: 600
1: 1
Η σωστή απάντηση είναι η Ε.
6. Το αέριο ήλιο θερμαίνεται σύμφωνα με το παρακάτω γράφημα PV. Το έργο που παράγεται από το αέριο ήλιο στη διεργασία AB είναι...
Α. 15 τζάουλ 
Β. 10 joules
Περίπου 8 τζάουλ
Δ. 4 τζάουλ
E. 2 joules
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι :
Πίεση (P) = 2 x 10 5 N/m 2 = 2 x 10 5 Pascal
Αρχικός όγκος (V1 ) = 5 cm3 = 5 x 10-6 m3
Τελικός όγκος (V2 ) = 15 cm3 = 15 x 10-6 m3
Ερώτηση : Το έργο που παράγεται από το αέριο στη διαδικασία AB
Απάντηση :
W = ΔP ΔV
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
Η σωστή απάντηση είναι η Ε.
7. Κοιτάξτε την εικόνα! Ένα ιδανικό αέριο υφίσταται μια διαδικασία αλλαγής της πίεσης (P) σε όγκο (V). Το έργο που παράγει το αέριο σε αυτή τη διαδικασία είναι…
Α. 20 Τζάουλ
Β. 15 Τζάουλ
Περίπου 10 Τζάουλ
Δ. 5 Τζάουλ
Ε. 4 Τζάουλ
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι :
Αρχική πίεση (P1 ) = 4 Pa = 4 N/ m2
Τελική πίεση (P2 ) = 6 Pa = 6 N/ m2
Αρχικός όγκος (V1 ) = 2 m3
Τελικός όγκος (V2 ) = 4 m3
Ζητείται : Έργο που παράγεται από αέριο (W)
Απάντηση :
Έργο που παράγεται από το αέριο = εμβαδόν κάτω από την καμπύλη ab.
W = εμβαδόν τριγώνου + εμβαδόν ορθογωνίου
Ν = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
W = 2 + 8
W = 10 Joule
Η σωστή απάντηση είναι η Ε.
8. Ένα ιδανικό αέριο υφίσταται μια κλειστή διεργασία A → B → C → A. Σε έναν κύκλο, το αέριο παράγει έργο ίσο με….
A. -X 2,0 103 J
Β. − 5,5 x 103 J
Γ. − 8,0 x 105 J
Δ. 2,0 x 10 6 J
Ε. 4,0 x 10 6 J
Συζήτηση
Έργο (W) = εμβαδόν της καμπύλης (εμβαδόν του τριγώνου μέσα στη γραμμή που σημειώνεται με το βέλος).
W = ½ (20-10)(6 x 105 – 2 x 105 )
W = ½ (10)(4 x 105 )
W = (5)(4 x 105 )
W = 20 x 105 = 2 x 106 Τζάουλ
Η σωστή απάντηση είναι το Δ.
Θερμική μηχανή
9. Μια μηχανή απορροφά 2.000 Joule θερμότητας από μια δεξαμενή υψηλής θερμοκρασίας και απορρίπτει 1.200 Joule σε μια δεξαμενή χαμηλής θερμοκρασίας. Η απόδοση της μηχανής είναι ….
Α. 80%
Β. 75%
Γ. 60%
Δ. 50%
Ε. 40%
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Απορροφούμενη θερμότητα (QH ) = 2000 Joules
Απελευθέρωση θερμότητας (QL ) = 1200 Joules
Έργο που παράγεται από τη μηχανή (W) = 2000 – 1200 = 800 Joules
Ερώτηση : Απόδοση θερμικής μηχανής (e)
Απάντηση :
Ο τύπος για την απόδοση μιας θερμικής μηχανής:
e = W / Q H = 800/2000 = 0,4 x 100% = 40%
Η σωστή απάντηση είναι η Ε.
Μηχανή Carnot
10. Η απόδοση μιας μηχανής Carnot της οποίας ο κύκλος απορροφά θερμότητα σε θερμοκρασία 960 K και απορρίπτει θερμότητα σε θερμοκρασία 576 K είναι...
Α. 40%
Β. 50%
Γ. 56%
Δ. 60%
Ε. 80%
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι :
Υψηλή θερμοκρασία (TH ) = 960 K
Χαμηλή θερμοκρασία (TL ) = 576 K
Ερώτηση : Απόδοση κινητήρα Carnot (e)
Απάντηση :
Η απόδοση μιας μηχανής Carnot είναι 0,4 x 100% = 40%
Η σωστή απάντηση είναι το Α.
11. Στο παρακάτω γράφημα PV της μηχανής Carnot, W = 6.000 Joules. Η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται από τη μηχανή ανά κύκλο είναι...
Α. 2.250 τζάουλ
Β. 3.000 joules
Περίπου 3.750 τζάουλ
Δ. 6.000 τζάουλ
E. 9.600 joules
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Έργο (W) = 6000 Joules
Υψηλή θερμοκρασία (TH ) = 800 Kelvin
Χαμηλή θερμοκρασία (TL ) = 300 Kelvin
Ερώτηση: Ε
Απάντηση:
Απόδοση μιας ιδανικής θερμικής μηχανής (μηχανή Carnot):
Θερμότητα που απορροφάται από τη μηχανή Carnot:
W = e Q1
6000 = (0,625) Q 1
Q 1 = 6000 / 0,625
Q 1 = 9600
Θερμότητα που απελευθερώνεται από μια μηχανή Carnot:
Q2 = Q1 – W
Q2 = 9600 – 6000
Q2 = 3600 Joule
Δεν υπάρχει σωστή απάντηση.
12. Μια μηχανή Carnot με απόδοση 40% χρησιμοποιεί μια θερμή δεξαμενή σε θερμοκρασία 727°C. Προσδιορίστε τη θερμοκρασία της ψυχρής δεξαμενής!
Α. 327°C
Β. 357°C
Γ. 400°C
Δ. 600°C
Α. 627°C
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Απόδοση (e) = 40% = 40/100 = 0,4
Υψηλή θερμοκρασία (TH3 ) = 727 ° C + 273°C = 1000°K
Ερώτηση: Προσδιορίστε τη θερμοκρασία της ψυχρής δεξαμενής
Απάντηση:
Η θερμοκρασία της δεξαμενής είναι 600–273 = 327 o C
Η σωστή απάντηση είναι το Α.
13. Το διάγραμμα P-V μιας μηχανής Carnot μοιάζει με το ακόλουθο σχήμα! Αν η μηχανή απορροφήσει 800 J θερμότητας, τότε το παραγόμενο έργο είναι…
Α. 105,5 J
Β. 252,6 J
Γύρω στα 336,6 J
Δ. 466,7 J
Ε. 636,7 Ι
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Υψηλή θερμοκρασία (TH ) = 600 Kelvin
Χαμηλή θερμοκρασία (TL ) = 250 Kelvin
Απορροφούμενη θερμότητα (Q1 ) = 800 Joules
Ερωτηθείσα: Προσπάθεια (Ν)
Απάντηση:
Απόδοση μιας ιδανικής θερμικής μηχανής (μηχανή Carnot):
Οι προσπάθειες που καταβάλλονται είναι:
W = e Q1
W = (7/12) (800 Τζάουλ)
W = 466,7 Joule
Η σωστή απάντηση είναι το Δ.
14. Μια μηχανή Carnot λειτουργεί σε υψηλή θερμοκρασία 600 K, για να παράγει μηχανικό έργο. Εάν η μηχανή απορροφήσει 600 J θερμότητας σε χαμηλή θερμοκρασία 400 K, τότε το παραγόμενο έργο είναι….
Α. 120 J
Β. 124 J
Γύρω στα 135 J
Δ. 148 J
Ε. 200 Ι
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι :
Χαμηλή θερμοκρασία (TL ) = 400 K
Υψηλή θερμοκρασία (TH ) = 600 K
Απορροφούμενη θερμότητα (Q1 ) = 600 Joules
Ζητείται : Έργο που παράγεται από τη μηχανή Carnot (W)
Απάντηση :
Απόδοση μιας ιδανικής θερμικής μηχανής (μηχανή Carnot):
Έργο που εκτελείται από τη μηχανή Carnot:
W = e Q1
W = (1/3)(600) = 200 Τζάουλ
Η σωστή απάντηση είναι η Ε.
Κινητική Θεωρία Αερίων και Θερμοδυναμική
15. Σε μια δεξαμενή υπάρχει ένα ιδανικό αέριο με όγκο 4 λίτρα, θερμοκρασία 27 o C και πίεση 3 atm (1 atm = 105 Nm -2 ) . Το αέριο υφίσταται μια διαδικασία θέρμανσης σε σταθερή πίεση μέχρι η θερμοκρασία να φτάσει τους 87 o C. Η θερμοχωρητικότητα του αερίου είναι 9 JK -1 . Ο τελικός όγκος του αερίου και η μεταβολή στην εσωτερική του ενέργεια είναι αντίστοιχα...
Α. 4,2 λίτρα, ΔU = 200 Joules
Β. 4,4 λίτρα, ΔU = 240 Joules
Γ. 4,6 λίτρα, ΔU = 280 Joules
Δ. 4,8 λίτρα, ΔU = 300 Joules
Ε. 4,8 λίτρα, ΔU = 360 Joules
Συζήτηση
Ισοβαρική διαδικασία (σταθερή πίεση)
Είναι γνωστό ότι:
Ο αρχικός όγκος ενός ιδανικού αερίου (V1 ) = 4 λίτρα
Αρχική θερμοκρασία ενός ιδανικού αερίου (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K
Τελική θερμοκρασία ιδανικού αερίου (T2 ) = 87 ° C + 273°C = 360°K
Ιδανική πίεση αερίου (P) = 3 atm = 3 x 10 5 Nm -2
Θερμοχωρητικότητα αερίου (C) = 9 JK -1
Ερώτηση: Τελικός όγκος αερίου (V 2 ) και μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια του αερίου (ΔU)
Απάντηση:
Υπολογίστε τον τελικό όγκο χρησιμοποιώντας τον τύπο του νόμου του Charles (ισοβαρική διαδικασία ή σταθερή πίεση):
Αλλαγή έντασης ήχου:
1 λίτρο = 0,001 m3
Αρχικός όγκος (V1 ) = 4 (0,001 m3 ) = 0,004 m3
Τελικός όγκος (V2 ) = 4,8 (0,001 m3 ) = 0,0048 m3
Μεταβολή όγκου ( ΔV) = V2 – V1 = 0,0048 m3 – 0,004 m3 = 0,008 m3.
Αλλαγές θερμοκρασίας:
Αλλαγή θερμοκρασίας (ΔT) = T2 – T1 = 360 K – 300 K = 60 K
Υπολογίστε την μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας (ΔU) ενός ιδανικού αερίου χρησιμοποιώντας τον τύπο για τον Πρώτο Νόμο της Θερμοδυναμικής:
ΔU = Q – W
Περιγραφή: ΔU = μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας, Q = θερμότητα, W = έργο.
Υπολογίστε το έργο (W) σε σταθερή πίεση:
W = P ΔV = (3 x 105 ) ( 0,0008) = (3 x 101 ) ( 8) = (30)(8) = 240 Joules
Υπολογίστε τη θερμότητα (Q) χρησιμοποιώντας τον τύπο της θερμοχωρητικότητας (C):
C = Q / ΔT
Q = (C)(ΔT) = (9)(60) = 540 Joules
Υπολογίστε την μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας:
ΔU = Q – W = 540 Joule – 240 Joule = 300 Joule.
Η σωστή απάντηση είναι το Δ.
16. Σε μια δεξαμενή υπάρχουν 6 λίτρα ιδανικού αερίου με πίεση 2 atm (1 atm = 105 Nm -2 ) , θερμοκρασία 27 o C. Το αέριο θερμαίνεται σε θερμοκρασία 77 o C υπό σταθερή πίεση. Εάν η θερμοχωρητικότητα του αερίου είναι 5 JK -1 , ο τελικός όγκος και η μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια του αερίου είναι αντίστοιχα….
Α. 8 λίτρα· ΔU = 250 Joules
Β. 8 λίτρα· ΔU = 200 Joules
Γ. 7 λίτρα· ΔU = 100 Joules
Δ. 7 λίτρα· ΔU = 50 Joules
Ε. 7 λίτρα· ΔU = 20 Joules
Συζήτηση
Ισοβαρική διαδικασία (σταθερή πίεση)
Είναι γνωστό ότι:
Ο αρχικός όγκος ενός ιδανικού αερίου (V1 ) = 6 λίτρα
Αρχική θερμοκρασία ενός ιδανικού αερίου (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K
Τελική θερμοκρασία ιδανικού αερίου (T2 ) = 77 ° C + 273°C = 350°K
Ιδανική πίεση αερίου (P) = 2 atm = 2 x 10 5 Nm -2
Θερμοχωρητικότητα αερίου (C) = 5 JK -1
Ερώτηση: Τελικός όγκος αερίου (V 2 ) και μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια του αερίου (ΔU)
Απάντηση:
Υπολογίστε τον τελικό όγκο χρησιμοποιώντας τον τύπο του νόμου του Charles (ισοβαρική διαδικασία ή σταθερή πίεση):
Αλλαγή έντασης ήχου:
1 λίτρο = 0,001 m3
Αρχικός όγκος (V1 ) = 6 (0,001 m3 ) = 0,006 m3
Τελικός όγκος (V2 ) = 7 (0,001 m3 ) = 0,007 m3
Μεταβολή όγκου ( ΔV) = V2 – V1 = 0,007 m3 – 0,006 m3 = 0,001 m3.
Αλλαγές θερμοκρασίας:
Αλλαγή θερμοκρασίας ( ΔT ) = T2 – T1 = 350 K – 300 K = 50 K
Υπολογίστε την μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας (ΔU) ενός ιδανικού αερίου χρησιμοποιώντας τον τύπο για τον Πρώτο Νόμο της Θερμοδυναμικής:
ΔU = Q – W
Περιγραφή: ΔU = μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας, Q = θερμότητα, W = έργο.
Υπολογίστε το έργο (W) σε σταθερή πίεση:
W = P ΔV = (2 x 105 ) ( 0,001) = (2 x 102 ) (1 ) = (200)(1) = 200 Τζάουλ
Υπολογίστε τη θερμότητα (Q) χρησιμοποιώντας τον τύπο της θερμοχωρητικότητας (C):
C = Q / ΔT
Q = (C)(ΔT) = (5)(50) = 250 Joules
Υπολογίστε την μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας:
ΔU = Q – W = 250 Joule – 200 Joule = 50 Joule.
Η σωστή απάντηση είναι το Δ.
Θερμοδυναμική Διαδικασία
17. Κοιτάξτε το γράφημα στο πλάι και τις ακόλουθες δηλώσεις!
(1) Η διαδικασία AB είναι ισοβαρής και W = P (V2 - V1)
(2) Η διεργασία BC είναι αδιαβατική και ΔU = Q
(3) Η διεργασία BC είναι ισοχορική και ΔU = Q
(4) Η διεργασία CA είναι ισόθερμη και το σύστημα απορροφά θερμότητα.
Η σωστή δήλωση είναι…
Α. (1) και (3)
Β. (1) και (4)
Γ. (2) και (3)
Δ. (2) και (4)
Ε. (3) και (4)
Συζήτηση
(1 ) Η διαδικασία AB είναι ισοβαρής και W = P ( V2 – V1 )
Ισοβαρική = σταθερή πίεση. Η σταθερή πίεση υποδεικνύεται από μια ευθεία γραμμή κατά μήκος του P1 από το A στο B. Σε αυτή τη διαδικασία, η πίεση παραμένει σταθερή, αλλά υπάρχει μια μεταβολή στον όγκο όπου ο όγκος αυξάνεται. Εάν ο όγκος αυξηθεί, το σύστημα παράγει έργο στο περιβάλλον, όπου η ποσότητα έργου (W) είναι το αποτέλεσμα του γινομένου της πίεσης (P) επί την μεταβολή του όγκου (ΔU).
(3) Η διεργασία BC είναι ισοχορική και ΔU = Q
Ισοχωρικός = σταθερός όγκος. Ο σταθερός όγκος υποδεικνύεται από μια ευθεία γραμμή κατά μήκος του V 2 από το B στο C. Σε αυτή τη διαδικασία, ο όγκος παραμένει σταθερός αλλά υπάρχει μια αλλαγή στην πίεση όπου η πίεση αυξάνεται. Ο όγκος είναι σταθερός, επομένως δεν παράγεται έργο, όπου W = 0. Ο τύπος για τον Πρώτο Νόμο της Θερμοδυναμικής είναι ΔU = Q – W, όπου ΔU = μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια, Q = θερμότητα και W = έργο. Εάν δεν υπάρχει έργο τότε W = 0, άρα ΔU = Q.
Η σωστή απάντηση είναι το Α.
18. Κοιτάξτε το ακόλουθο γράφημα του θερμοδυναμικού κύκλου!
Από την ακόλουθη δήλωση:
(1) A – B = ισοχορικό, το έργο εξαρτάται από τις μεταβολές της θερμοκρασίας
(2) B – C = αδιαβατικό, χωρίς μεταβολή θερμότητας
(3) B – C = ισοβαρής, το έργο εξαρτάται από τις μεταβολές του όγκου
(4) C – A = η διαδικασία λαμβάνει χώρα με προσπάθεια από έξω από το σύστημα
Η αλήθεια είναι…
Α. (1) και (2)
Β. (1) και (3)
Γ. (2) και (3)
Δ. (2) και (4)
Ε. (3) και (4)
Συζήτηση
(1) A – B = ισοχορικό, το έργο εξαρτάται από τις μεταβολές της θερμοκρασίας
Ναι, αυτή η διεργασία είναι ισόχωρη (σταθερός όγκος). Ωστόσο, ο όγκος παραμένει σταθερός, επομένως δεν παράγεται έργο. Παράγεται έργο όταν υπάρχει μεταβολή στον όγκο. Επομένως, αυτή η δήλωση είναι λανθασμένη.
(3) B – C = ισοβαρής, το έργο εξαρτάται από τις μεταβολές του όγκου
Ισοβαρική = σταθερή πίεση. Η σταθερή πίεση υποδεικνύεται από μια ευθεία γραμμή από το Β στο C. Σε αυτή τη διαδικασία, υπάρχει μια αλλαγή στον όγκο του συστήματος, όπου ο όγκος του συστήματος αυξάνεται. Η αύξηση του όγκου του συστήματος σημαίνει ότι το σύστημα επιτελεί έργο στο περιβάλλον.
(4) C – A = η διαδικασία λαμβάνει χώρα με προσπάθεια από έξω από το σύστημα
Σε αυτήν τη διαδικασία, ο όγκος του συστήματος μειώνεται και η πίεση του συστήματος μειώνεται. Η μείωση του όγκου του συστήματος σημαίνει ότι το περιβάλλον όντως επιτελεί έργο στο σύστημα. Με άλλα λόγια, επιτελείται έργο εξωτερικά.
Η σωστή απάντηση είναι η Ε.
Νόμοι της Θερμοδυναμικής
19. Κοιτάξτε την εικόνα! Ένα ιδανικό αέριο υφίσταται μια διαδικασία αλλαγής της πίεσης (P) σε όγκο (V). Το έργο που παράγει το αέριο σε αυτή τη διαδικασία είναι…
Α. 20 Τζάουλ
Β. 15 Τζάουλ
Περίπου 10 Τζάουλ
Δ. 5 Τζάουλ
Ε. 4 Τζάουλ
Συζήτηση
Είναι γνωστό :
Αρχική πίεση (P1) = 4 Pa = 4 N/m2
Τελική πίεση (P2) = 6 Pa = 6 N/m2
Αρχικός όγκος (V1) = 2 μ.3
Τελικός όγκος (V2) = 4 μ.3
Ερωτηθείς : Έργο που παράγεται από το αέριο (W)
Jawab :
Έργο που παράγεται από το αέριο = εμβαδόν κάτω από την καμπύλη ab.
W = εμβαδόν τριγώνου + εμβαδόν ορθογωνίου
Ν = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
W = 2 + 8
W = 10 Joule
Η σωστή απάντηση είναι η Ε.
20. Ένα ιδανικό αέριο υφίσταται μια κλειστή διεργασία A → B → C → A. Σε έναν κύκλο, το αέριο παράγει έργο ίσο με….
Α. −2,0 x 103 J
Β. −5,5 x 103 J
Γ. −8,0 x 105 J
Δ. 2,0 x 106 J
Ε. 4,0 x 106 J
Συζήτηση
Έργο (W) = εμβαδόν της καμπύλης (εμβαδόν του τριγώνου μέσα στη γραμμή που σημειώνεται με το βέλος).
W = ½ (20-10)(6 x 105 - 2 x 105)
W = ½ (10)(4 x 105)
W = (5)(4 x 105)
W = 20 x 105 = 2 χ 106 Μονάδα ενέργειας ή έργου
Η σωστή απάντηση είναι το Δ.
Πηγή ερώτησης:
Ερωτήσεις Φυσικής για Πανελλαδικές Εξετάσεις Λυκείου/Επαγγελματικού Λυκείου
