Obair a chaidh a dhèanamh ann am pròiseasan teirmeadainimigeach – duilgheadasan agus fuasglaidhean

Obair a chaidh a dhèanamh ann am pròiseasan teirmeadainimigeach – duilgheadasan agus fuasglaidhean

1. Tha gas air leth air a dhlùthadh bho staid 1 gu staid 2 mar a chithear sa ghraf gu h-ìosal. Obraich a-mach an obair a rinn an gas.

Solution

1 liotair = 0.001 ^m³

Aithnichte:

Brùthadh 1 (P1 ₎ = 10 kPa = 10,000 Pa = 10,000 N/ ^m2

Brùthadh 2 (P2 ₎ = 20 kPa = 20,000 Pa = 20,000 N/ ^m2

Meud 1 (V1 ₎ = 4 liotair = 4 (0.001 m3 ⁾ = 0.004 ^m3

Meud 2 (V2 ₎ = 10 liotair = 10 (0.001 m3 ⁾ = 0.010 ^m3

A dhìth: An obair a rinn an gas (W)

fuasgladh:

W = P(V2 _– V1 ₎ + 1/2 (P2 _– P1 ₎ ( _V2 – _V1 )

W = 10,000 (0.010-0.004) + 1/2 (20,000-10,000)(0.010-0.004)

W = 10,000 (0.006) + 1/2 (10,000)(0.006)

W = 10 (6) + 1/2 (10)(6)

B = 60 + 1/2 (60)

B = 60 + 30

W = 90 Joule

2. Obraich a-mach an obair a rinn an gas sa phròiseas abcda, mar a chithear sa ghraf gu h-ìosal.

Aithnichte:

Brùthadh 1 (P₁) = 1 x 10⁵ Pa = 1 x 10⁵ N / m²

Brùthadh 2 (P2 ₎ = 3 x 105 ^Pa = 3 x 105 ^N / ^m2

Meud 1 (V1 ₎ = 2 ^m3

Meud 2 (V2 ₎ = 4 ^m3

A dhìth: Obair (W)

fuasgladh:

An obair a nì an gas = farsaingeachd ceart-cheàrnach abcd.

W = (P2 _– P1 ₎ ( _V2 – _V1 )

W = (3 x 10 ⁵ – 1 x 10 ⁵ )(4 – 2)

W = (2 x 105 ⁾ (2)

W = 4 x ¹⁰⁵ Joules

W = 400,000 Joule

W = 400 kJ

3. Obraich a-mach an obair a rinn an gas ann am pròiseas ABCA.

Aithnichte:

Brùthadh 1 (P₁) = 1 N/m²

Brùthadh 2 (P2 ₎ = 7 N/ ^m2

Meud 1 (V1 ₎ = 1 ^m3

Meud 2 (V2 ₎ = 5 ^m3

A dhìth: Obair (W)

fuasgladh:

An obair a nì an gas = farsaingeachd triantan ABC

W = ½ (P2 _– P1 ₎ ( _V2 – _V1 )

B = ½ (7-1)(5-1)

W = ½ (6)(4)

W = ½ (24)

W = 12 Joule

1. Dè a th' ann am mìneachadh obair ann an teirmeadainimic?
   • freagair: Ann an teirmodynamics, tha obair air a mhìneachadh mar ghluasad lùtha gu no bho shiostam nach eil mar thoradh air eadar-dhealachadh teòthachd eadar an siostam agus na tha timcheall air.
2. Ciamar a tha obair co-cheangailte ri diagram cuideam-meud (PV) pròiseas teirmeadainimigeach?
   • freagair: Ann an diagram PV, tha an obair a nì siostam no air siostam rè pròiseas air a riochdachadh leis an raon fo lùb a’ phròiseis. Airson pròiseasan anns a bheil gasaichean an sàs, tha an obair gu tric air a thoirt seachad leis an integral de P dV, far a bheil P a’ riochdachadh cuideam agus dV an t-atharrachadh eadar-dhealaichte ann am meud.
3. Dè an obair a thèid a dhèanamh rè pròiseas isochoric?
   • freagair: Bidh pròiseas isochoric a’ tachairt aig meud cunbhalach. Leis nach eil atharrachadh sam bith ann am meud, tha an obair a thèid a dhèanamh rè pròiseas isochoric neoni.
4. Ciamar a tha an obair a thèid a dhèanamh ann an leudachadh isobaric (cuideam cunbhalach) eadar-dhealaichte bhon obair a thèid a dhèanamh ann an leudachadh isothermal (teòthachd cunbhalach) de ghas air leth?
   • freagair: Ann an leudachadh isobarach, thathar a’ obrachadh a-mach obair mar $W=P\times \Delta V$, far a bheil P na chuideam seasmhach agus $\Delta V$ 's e an t-atharrachadh ann am meud. Airson leudachadh isothermal gas air leth, faodar obair obrachadh a-mach a' cleachdadh a' cho-aontar W=nRTln(Vf/Vi​​​), far a bheil n an àireamh de mhòlan, R an cunbhalach gas uile-choitcheann, agus Vf​ agus Vi​ is iad na leabhraichean deireannach agus tùsail, fa leth.
5. Dè an cudromachd a th’ aig a’ chiad lagh de theirmidinimigs a thaobh obair agus lùth?
   • freagair: Tha a’ chiad lagh de theirmeadainimig ag ràdh gu bheil an t-atharrachadh ann an lùth a-staigh siostam co-ionann ris an teas a chaidh a chur ris an t-siostam às aonais an obair a rinn an siostam air na tha mun cuairt air. Tha e a’ riochdachadh prionnsabal glèidhteachais lùtha.
6. Airson pròiseas cearcallach air diagram PV, dè tha an raon dùinte a’ riochdachadh?
   • freagair: Airson pròiseas cearcallach air diagram PV, tha an raon dùinte a’ riochdachadh an obair lom a rinn an siostam no air an t-siostam rè aon chearcall.
7. Ciamar a tha an obair a thèid a dhèanamh ann am pròiseas adiabatic eadar-dhealaichte bho phròiseas isothermal airson gas air leth?
   • freagair: Ann am pròiseas adiabatic, chan eil iomlaid teas ann leis an àrainneachd, agus mar sin bidh an obair a thèid a dhèanamh ag adhbhrachadh atharrachadh ann an lùth a-staigh a’ ghasa. Airson pròiseas isothermal, bidh an teòthachd seasmhach, agus tha obair sam bith a thèid a dhèanamh air a cothromachadh le suim cho-ionann de ghluasad teas, agus mar sin chan eil atharrachadh ann an lùth a-staigh.
8. Carson a dh’ fhaodadh an obair a thèid a dhèanamh ann am pròiseas neo-atharrachail a bhith eadar-dhealaichte bho phròiseas ath-atharrachail eadhon ged a tha na staidean tòiseachaidh is deireannach mar an ceudna?
   • freagair: Ann am pròiseas ath-thionndaidheach, tha gach staid eadar-mheadhanach eadar an staid thùsail agus an staid dheireannach ann an cothromachadh. Ann am pròiseas neo-ath-thionndaidheach, chan eil seo fìor. Faodaidh na slighean a thèid a ghabhail air diagram PV, agus mar sin an obair a thèid a dhèanamh, a bhith gu math eadar-dhealaichte eadar an dà sheòrsa phròiseas, eadhon ged a thòisicheas agus a chrìochnaicheas iad aig na h-aon phuingean.
9. Ciamar a bheir làthaireachd giùlan gas neo-iomchaidh (fìor) buaidh air àireamhachadh obrach ann am pròiseasan teirmeadaineamach?
   • freagair: Airson fìor ghasan, faodaidh diallan bho ghiùlan air leth eadar-dhealachaidhean adhbhrachadh ann an àireamhachadh obrach, gu h-àraidh aig cuideaman àrda no teòthachd ìosal. Is dòcha gum feumar co-aontar Van der Waals no modalan fìor ghasan eile a chleachdadh gus cunntas a thoirt air na diallan sin.
10. Dè tha e a’ ciallachadh nuair a tha an obair a chaidh a dhèanamh air siostam àicheil?

• freagair: Nuair a bhios an obair a thèid a dhèanamh air siostam àicheil, tha sin a’ ciallachadh gu bheil an siostam a’ dèanamh obair air na tha mun cuairt air. Bidh seo gu tric a’ freagairt ri leudachadh gas an aghaidh cuideam bhon taobh a-muigh.