مثالی از اعمال قانون اول ترمودینامیک بر یک فرآیند ایزوژوریک (حجم ثابت)

۳ نمونه سوال در مورد کاربرد قانون اول ترمودینامیک در فرآیندهای ایزوژوریک (حجم ثابت)

۱. نمودار فشار (P) در برابر حجم (V) گازی که تحت یک فرآیند ایزوکوریک قرار دارد. کار انجام شده توسط گاز در فرآیند AB برابر است با…

مثالی از اعمال قانون اول ترمودینامیک بر یک فرآیند ایزوژوریک (حجم ثابت) - 1پمباهاسان
فرآیند AB = فرآیند ایزوژوریک (حجم ثابت). در حجم ایزوکوریک، حجم گاز (و حجم فضا) تغییر نمی‌کند، بنابراین هیچ کاری توسط گاز انجام نمی‌شود.

۲. سه مول گاز تک اتمی در دمای ۴۷oC و فشار 2 x 105 پاسکال تا زمانی که فشار به 3 x 10 افزایش یابد، یک فرآیند ایزوکوریک را طی می‌کند.5 پاسکال. تغییر انرژی درونی گاز برابر است با… ثابت جهانی گازها (R) = 8,315 J/mol.K
پمباهاسان
شناخته شده است :
دمای اولیه (T)1) = 47،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMXoC + 273 = 320 کلوین
فشار اولیه (P)1) = ۲ × ۱۰5 Pa
فشار نهایی (P)2) = ۲ × ۱۰5 Pa
ثابت جهانی گازها (R) = 8,315 J/mol.K
تعداد مول‌ها (n) = ۳
پرسیده شد تغییرات انرژی در گاز
جواب :
در یک فرآیند ایزوکوریک، حجم ثابت می‌ماند، بنابراین هیچ کاری توسط گاز انجام نمی‌شود (W = 0).
قانون اول ترمودینامیک :
مثالی از اعمال قانون اول ترمودینامیک بر یک فرآیند ایزوژوریک (حجم ثابت) - 6بر اساس استخراج این فرمول، نتیجه گرفته می‌شود که در یک فرآیند ایزوکوریک، گرمای اضافه شده به سیستم (Q) باعث افزایش انرژی داخلی سیستم (U) می‌شود. برعکس، گرمای آزاد شده توسط سیستم باعث کاهش انرژی داخلی سیستم می‌شود. تغییر در انرژی داخلی گاز چقدر است؟ تغییر در انرژی داخلی گاز با استفاده از فرمول انرژی داخلی زیر محاسبه می‌شود.
انرژی در گاز :
مثالی از اعمال قانون اول ترمودینامیک بر یک فرآیند ایزوژوریک (حجم ثابت) - 3برای محاسبه تغییر انرژی درونی، دمای نهایی (T) باید مشخص باشد.2). محاسبه T2 با استفاده از فرمول قانون گی-لوساک.
قانون گی-لوساک (هم‌حجم/حجم ثابت) :
مثالی از اعمال قانون اول ترمودینامیک بر یک فرآیند ایزوژوریک (حجم ثابت) - 4تغییر انرژی در گاز را محاسبه کنید:
مثالی از اعمال قانون اول ترمودینامیک بر یک فرآیند ایزوژوریک (حجم ثابت) - 5تغییر انرژی درونی گاز ۵۹۸۶.۸ ژول است.

۳. در مجموع ۰.۲ مول گاز تک اتمی در دمای ۲۷oC در یک ظرف بسته قرار دارد. گرمایی که باید جذب شود تا دمای گاز به ۴۰۰ کلوین افزایش یابد برابر است با… ثابت جهانی گازها (R) = ۸.۳۱۵ ژول بر مول.کلوین
پمباهاسان
شناخته شده است :
تعداد مول‌ها (n) = 0,2 مول
دمای اولیه (T)1) = 27،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMXoC + 273 = 300 کلوین
دمای نهایی (T)2) = ۴۰۰ کلوین
ثابت جهانی گازها (R) = 8,315 J/mol.K
پرسیده شد : گرمای جذب شده (Q)
جواب :
در یک فرآیند ایزوکوریک، حجم ثابت می‌ماند، بنابراین هیچ کاری توسط گاز انجام نمی‌شود (W = 0).
قانون اول ترمودینامیک :
مثالی از اعمال قانون اول ترمودینامیک بر یک فرآیند ایزوژوریک (حجم ثابت) - 2گرمای جذب شده (Q) = افزایش انرژی درونی گاز (U). تغییر انرژی درونی گاز با استفاده از فرمول انرژی درونی زیر محاسبه می‌شود.
انرژی در گاز :
مثالی از اعمال قانون اول ترمودینامیک بر یک فرآیند ایزوژوریک (حجم ثابت) - 7گرمای جذب شده توسط گاز = تغییر انرژی درونی = ۲۴۹.۴۵ ژول

چاپ دوستانه، PDF و ایمیل

نظر بدهید