Teirmeadainimic - duilgheadasan agus fuasglaidhean
1. Stèidhichte air graf PV gu h-ìosal, dè an co-mheas a th’ ann eadar an obair a nì an gas ann am pròiseas I, agus an obair a nì an gas ann am pròiseas II?
Aithnichte:
Pròiseas 1:
Brùthadh (P) = 20 N/ m²
Meud tùsail (V1 ) = 10 liotair = 10 dm3 = 10 x 10-3 m3
Meud deireannach (V² ) = 40 liotair = 40 dm³ = 40 x 10⁻³ m³
Pròiseas 2:
Pròiseas (P) = 15 N/ m²
Meud tùsail (V1 ) = 20 liotair = 20 dm3 = 20 x 10-3 m3
Meud deireannach (V² ) = 60 liotair = 60 dm³ = 60 x 10⁻³ m³
A dhìth: Co-mheas na h-obrach a rinn gas
fuasgladh:
An obair a nì gas sa phròiseas I:
W = P ΔV = P(V2 – V1 ) = (20)(40-10)(10-3 m3 ) = (20)(30)(10-3 m3 ) = (600)( 10-3 m3 ) = 0.6 m3
An obair a nì gas sa phròiseas 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
Co-mheas na h-obrach a nì gas ann am pròiseas I agus pròiseas II:
0.6 m³ : 0.6 m³
1: 1
2.
Stèidhichte air a’ ghraf gu h-ìosal, dè an obair a nì gas helium sa phròiseas AB?
Aithnichte:
Brùthadh (P) = 2 x 10⁻⁶ N /m² = 2 x 10⁻⁶ Pascal
Meud tùsail (V1 ) = 5 cm3 = 5 x 10⁻⁶ m3
Meud deireannach (V² ) = 15 cm³ = 15 x 10⁻⁶ m³
A dhìth: Obair air a dhèanamh le gas ann am pròiseas AB
fuasgladh:
W = ∆P ∆V
W = P ( V2 – V1 )
W = (2 x 10⁻⁶ ) (15 x 10⁻⁶ – 5 x 10⁻⁶ )
W = (2 x 10⁻⁶ )(10 x 10⁻⁶ ) = (2 x 10⁻⁶ ) (1 x 10⁻⁶ )
W = 2 Joule
3.
Stèidhichte air a’ ghraf gu h-ìosal, dè an obair a chaidh a dhèanamh ann am pròiseas AB?
Aithnichte:
Bruthadh tùsail (P1 ) = 4 Pa = 4 N/ m2
Bruthadh deireannach (P² ) = 6 Pa = 6 N/ m²
Meud tùsail (V1 ) = 2 m3
Meud deireannach (V² ) = 4 m³
A dhìth: obair air a dhèanamh Bidh mi a’ giullachd ab
fuasgladh:
Obair a nì gas = farsaingeachd fon lùb ab
W = farsaingeachd triantan + farsaingeachd ceart-cheàrnach
B = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
B = 2 + 8
W = 10 Joule
4. Stèidhichte air a’ ghraf gu h-ìosal, dè an obair a chaidh a dhèanamh ann am pròiseas ABCA.
fuasgladh:
Obair (W) = Farsaingeachd an triantan ABC
W = ½ (20-10)(6 x 10⁻⁶ – 2 x 10⁻⁶ )
L = ½ (10)(4 x 105 )
W = (5)(4 x 105 )
L = 20 x 10⁻⁶
W = 2 x 10⁶ Joule
5. Bidh einnsean a’ gabhail a-steach 2000 Joules de theas aig teòthachd àrd agus a’ leigeil a-mach 1200 Joules de theas aig teòthachd ìosal. Dè an èifeachdas a th’ aig an einnsean?
Aithnichte:
Cuir-a-steach teas (QH ) = 2000 Joules
Toradh teas (QL ) = 1200 Joules
Obair a rinn an t-inneal (W) = 2000 – 1200 = 800 Joules
A dhìth: èifeachdas (e)
fuasgladh:
e = W / Q H
e = 800/2000
e = 0.4 x 100%
e = 40%
6. Bidh einnsean a’ gabhail a-steach teas aig 960 Kelvin agus bidh an t-einnsean a’ leigeil a-mach teas aig 576 Kelvin. Dè an èifeachdas a th’ aig an einnsean?
Aithnichte:
Teòthachd àrd (T H ) = 960 K
Teòthachd ìosal (TL ) = 576 K
A dhìth: èifeachdas (e)
fuasgladh:
Èifeachdas einnsean Carnot = 0.4 x 100% = 40%
7. Stèidhichte air a’ ghraf gu h-ìosal, tha an obair a nì an t-inneal 6000 Joules. Dè an teas a bhios an t-inneal a’ leigeil ma sgaoil gach cearcall?
Aithnichte:
Obair (W) = 6000 Joule
Teòthachd àrd (T H ) = 800 Kelvin
Teòthachd ìosal (TL ) = 300 Kelvin
A dhìth: teas air a leigeil ma sgaoil leis an einnsean
Fuasgladh :
Èifeachdas Carnot (air leth freagarrach):
Teas a chaidh a ghabhail a-steach le einnsean Carnot:
W = e Q 1
6000 = (0.625) C 1
Q 1 = 6000 / 0.625
Q 1 = 9600
Teas a thèid a sgaoileadh le einnsean Carnot:
C 2 = C 1 – W
C2 = 9600 – 6000
Q2 = 3600 Joule
8. Tha èifeachdas einnsean Carnot 40%. Ma thèid teas a ghabhail a-steach aig 727°C dè an teòthachd as ìsle a th’ ann?
Aithnichte:
Èifeachdas (e) = 40% = 40/100 = 0.4
Teòthachd àrd (T H ) = 727 o C + 273 = 1000 K
A dhìth: Teòthachd ìosal
fuasgladh:
T L = 600 Ceilbhin – 273 = 327 ° C
9. Stèidhichte air a’ ghraf gu h-ìosal, ma bhios an t-inneal a’ gabhail a-steach 800 J de theas, dè an obair a nì an t-inneal?
Aithnichte:
Teòthachd àrd (T H ) = 600 Kelvin
Teòthachd ìosal (TL ) = 250 Kelvin
Cuir-a-steach teas (Q1 ) = 800 Joule
A dhìth: Obair (W)
fuasgladh:
Èifeachdas einnsean Carnot:
Chaidh an obair a dhèanamh leis an einnsean:
W = e Q 1
W = (7/12)(800 Joules)
W = 466.7 Joule
10. Is e 600 K an teòthachd as àirde aig einnsean Carnot. Ma bhios an t-einnsean a’ gabhail a-steach 600 J de theas agus an teòthachd as ìsle 400 K, dè an obair a nì an t-einnsean?
Aithnichte:
Teòthachd ìosal (TL ) = 400 K
Teòthachd àrd (T H ) = 600 K
Cuir-a-steach teas (Q1 ) = 600 Joule
A dhìth: Chaidh an obair a dhèanamh le einnsean Carnot (W)
fuasgladh:
Èifeachdas einnsean Carnot:
Chaidh an obair a dhèanamh le einnsean Carnot:
W = e Q 1
W = (1/3)(600) = 200 Joules
- Dè am prìomh fhòcas a th’ aig teirmeadainimig? freagairtTha teirmeadainimic a’ cur fòcas air sgrùdadh lùth, na cruth-atharrachaidhean aige, agus a cheangal ri stuth, gu h-àraidh ann an siostaman aig cothromachadh.
- Ciamar a tha lagh neoni teirmeadainimic co-cheangailte ri teòthachd? freagairtTha an lagh neoni ag ràdh ma tha dà shiostam ann an cothromachadh teirmeach le treas siostam, tha iad ann an cothromachadh teirmeach le chèile. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil feart ann ris an canar teòthachd, a tha mar an ceudna airson a h-uile siostam ann an cothromachadh teirmeach.
- Dè a tha a’ chiad lagh de theirmeadaimigs a’ toirt cunntas air? freagairtTha a’ chiad lagh, ris an canar cuideachd lagh glèidhteachais lùtha, ag ràdh nach gabh lùth a chruthachadh no a sgrios, dìreach a thionndadh bho aon chruth gu cruth eile. Ann an siostam dùinte, tha an t-atharrachadh ann an lùth a-staigh co-ionann ris an teas a chaidh a chur ris an t-siostam às aonais an obair a rinn an siostam air na tha timcheall air.
- Carson a tha an dàrna lagh de theirmeadainimic deatamach airson tuigse fhaighinn air stiùireadh phròiseasan nàdarra? freagairtTha an dàrna lagh ag ràdh gu bheil entropy (no eas-òrdugh) siostam iomallach an-còmhnaidh ag àrdachadh no a’ fuireach seasmhach. Tha seo ag ràdh gu bheil lùth a’ sgaoileadh gu fèin-ghluasadach mura tèid bacadh a chur air bho bhith a’ dèanamh sin, a’ toirt stiùireadh do phròiseasan nàdarra agus gu bunaiteach a’ mìneachadh carson a tha pròiseasan sònraichte a’ tachairt gu fèin-ghluasadach agus cuid eile nach eil.
- Dè a th' ann an entropy, agus ciamar a tha e co-cheangailte ri eas-òrdugh ann an siostam? freagairtIs e tomhas a th’ ann an entropy air an ìre lùtha ann an siostam nach eil ri fhaighinn airson obair a dhèanamh. Thathas tric ga mhìneachadh mar thomhas air eas-òrdugh no neo-riaghailteachd an t-siostaim. San fharsaingeachd, tha entropy nas àirde a’ freagairt ri eas-òrdugh no neo-riaghailteachd nas motha.
- Ciamar a tha an treas lagh de theirmidinimigs a’ toirt cunntas air entropy criostail foirfe aig neoni iomlan? freagairtTha an treas lagh ag ràdh gu bheil entropy criostail foirfe dìreach neoni aig teòthachd neoni iomlan (0 Kelvin). Tha seo a’ ciallachadh aig an teòthachd seo, gu bheil an siostam air a òrdachadh gu foirfe.
- Carson nach urrainn do theas sruthadh bho bhodhaig nas fhuaire gu corp nas teotha leis fhèin? freagairtTha an giùlan seo mar thoradh air an dàrna lagh de theirmeadainimic. Nam biodh teas a’ sruthadh bho bhodhaig nas fhuaire gu fear nas teotha gu fèin-ghluasadach, bhiodh sin a’ leantainn gu lùghdachadh ann an entropy iomlan an t-siostaim, rud nach eil air a bhrosnachadh le pròiseasan nàdarra.
- Dè an diofar eadar siostam iomallach, dùinte, agus fosgailte ann an teirmodynamics? freagairtChan eil siostam iomallach ag iomlaid lùth no stuth leis na tha mun cuairt air. Faodaidh siostam dùinte lùth iomlaid ach chan eil e gu diofar leis na tha mun cuairt air. Faodaidh siostam fosgailte lùth agus stuth iomlaid leis na tha mun cuairt air.
- Ciamar a tha bun-bheachd “obrach” ann an teirmodynamics eadar-dhealaichte bhon chleachdadh làitheil den teirm? freagairtAnn an teirmeadainimic, tha “obair” a’ toirt iomradh air a’ phròiseas gluasaid lùtha far am bi feachdan a chuirear air nì ga ghluasad ann an taobh co-shìnte ris an fheachd. Mar eisimpleir, nuair a bhios gas a’ leudachadh an aghaidh piston, bidh e a’ dèanamh obair air a’ piston. Tha seo na mhìneachadh nas mionaidiche an taca ri cleachdadh làitheil “obair,” a dh’ fhaodadh a bhith a’ ciallachadh dìreach gnìomh no gnìomh sam bith.
-
Dè a th’ ann an cearcall Carnot, agus carson a tha e cudromach ann an teirmeadainimig? Freagairt : Tha cearcall Carnot na chearcall teirmeadainimig air leth freagarrach a bheir crìoch uachdar air an èifeachdas as urrainn do einnsean teirmeadainimig clasaigeach sam bith a choileanadh nuair a thèid teas a thionndadh gu obair (no a chaochladh). Tha e cudromach leis gu bheil e a’ suidheachadh crìoch èifeachdais bunaiteach stèidhichte air teòthachd nan stòran teas eadar a bheil einnsean ag obrachadh.
