6 Näiteid küsimustest termodünaamika esimese seaduse rakendamise kohta isobaarsetele protsessidele (konstantne rõhk)
1. Isobaarse protsessi käigus oleva gaasi rõhu (P) ja ruumala (V) graafik. Gaasi poolt protsessis AB tehtud töö on…
Arutelu
On teada :
Rõhk (P) = 5 x 105 N / m2
Algmaht (V1) = 2 m3
Lõplik maht (V2) = 6 m3
Küsis protsessis AB tehtud töö
Jawab :
W = P (V2 - V1)
W = (5 x 105)(6 – 2) = (5 × 105) (4)
L = 20 x 105 = 2 x 106 Joule
2. Gaasi tehtud töö vahe protsessides AB ja CD on…
Arutelu
On teada :
Isobaarne protsess AB :
Rõhk (P) = 6 atm = 6 x 105 N / m2
Algmaht (V1) = 1 liitrit = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3
Lõplik maht (V2) = 3 liitrit = 3 dm3 = 3 x 10-3 m3
CD isobaarne protsess :
Rõhk (P) = 4 atm = 4 x 105 N / m2
Algmaht (V1) = 2 liitrit = 2 dm3 = 2 x 10-3 m3
Lõplik maht (V2) = 5 liitrit = 5 dm3 = 5 x 10-3 m3
Küsis Gaasi tehtud töö erinevus protsessides AB ja CD
Jawab :
Gaasi tehtud töö protsessis AB:
W = P (V2 - V1)
W = (6 x 105)(3 x 10-3 - 1 x 10-3)
W = (6 x 105)(2 x 10-3)
L = 12 x 102 = 1200 džauli
Gaasi tehtud töö CD-protsessis:
W = P (V2 - V1)
W = (4 x 105)(5 x 10-3 - 2 x 10-3)
W = (4 x 105)(3 x 10-3)
L = 12 x 102 = 1200 džauli
Gaasi tehtud töö vahe protsessides AB ja CD on 1200 – 1200 = 0.
3. Gaasi poolt ABC-protsessis tehtud töö on…
Arutelu
On teada :
Rõhk 1 (P1) = 6 × 105 Pascal = 6 × 105 N / m2
Rõhk 2 (P2) = 3 × 105 Pascal = 3 × 105 N / m2
1. köide (V1) = 2 cm3 = 2 x 10-6 m3
2. köide (V2) = 6 cm3 = 6 x 10-6 m3
Küsis ABC protsessis tehtud pingutused.
Jawab :
Protsessis AB on ruumala konstantne, seega gaas tööd ei tee. Gaas teeb tööd ainult protsessis BC. Seega töö protsessis ABC = töö protsessis BC.
W = P2 (V2 - V1)
W = (3 x 105)(6 x 10-6 - 2 x 10-6)
W = (3 x 105)(4 x 10-6)
L = 12 x 10-1
W = 1,2 džauli
ABC protsessis tehtav töö = 1,2 džauli.
4. Õige väide termodünaamiliste protsesside kohta on…
A. Isobaarne on gaasi muutmise protsess konstantsel rõhul.
B. Isobaarne on gaasi muutmise protsess konstantsel temperatuuril.
C. Isokoorne on protsess, mille käigus gaas muutub konstantsel rõhul.
D. isoterm on gaasi muutmise protsess konstantsel ruumalal.
E. Isokoorne on gaasi muutmise protsess konstantsel temperatuuril.
Arutelu
Isobaarne = konstantne rõhk
Isokoorne = konstantne maht
Isotermiline = konstantne temperatuur
Õige vastus on A.
5. Protsesside I ja II pingutuste võrdlus alloleva graafiku põhjal on...
A. 4:3
B. 3:4
C. 2:3
V. 1:2
E. 1:3
Arutelu:
On teada :
Protsess I: P = 15 N/m2, V1 = 15 m3, V2 = 35 m3
Protsess II: P = 10 N/m2, V1 = 5 m3, V2 = 45 m3
Küsis :
Protsessi I ja protsessi II pingutuse (W) võrdlus?
Jawab :
Õige vastus on B.
6. Heeliumgaasi PV-diagramm termodünaamilises protsessis on näidatud alloleval joonisel! Heeliumgaasi poolt protsessis ABC tehtud töö on…
A. 400 kJ
B. 500 kJ
U. 600 kJ
D. 800 kJ
Näiteks 1000 kJ
Arutelu:
On teada :
P1 = 2 x 105 N / m2
P2 = 1 x 105 N / m2
V1 = 5 m3
V2 = 15 m3
Küsis :
Töö (W) ABC protsessis?
Jawab :
Tööd tehakse ainult siis, kui gaasi ruumala suureneb. Protsessis AB jääb gaasi ruumala konstantseks, seega heeliumgaas tööd ei tee. Protsessis BC gaasi ruumala suureneb, seega teeb heeliumgaas tööd.
