Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի կիրառման օրինակ իզոքորիկ պրոցեսի համար (հաստատուն ծավալ)

3 Հարցերի օրինակներ թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի կիրառման վերաբերյալ իզոքորիկ պրոցեսներում (հաստատուն ծավալ)

1. Իզոքորիկ պրոցեսում գտնվող գազի ճնշման (P) և ծավալի (V) գրաֆիկը։ AB պրոցեսում գազի կատարած աշխատանքը կազմում է…

Քննարկում
Պրոցես AB = իզոքորիկ պրոցես (հաստատուն ծավալ): Իզոքորիկ ծավալի դեպքում գազի ծավալը (և տարածության ծավալը) չի փոխվում, ուստի գազը աշխատանք չի կատարում:

2. Մոնատոմային գազի երեք մոլ 47°C ջերմաստիճանում^oC և ճնշում 2 x 10⁵ Պասկալը ենթարկվում է իզոքորիկ պրոցեսի մինչև ճնշումը բարձրանա մինչև 3 x 10⁵ Պասկալ։ Գազի ներքին էներգիայի փոփոխությունը հավասար է… Համընդհանուր գազային հաստատուն (R) = 8,315 Ջ/մոլ.Կ
Քննարկում
Հայտնի է :
Սկզբնական ջերմաստիճանը (T₁) = 47^oC + 273 = 320 Կ
Սկզբնական ճնշումը (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
Վերջնական ճնշումը (P)₂) = 3 x 10⁵ Pa
Համընդհանուր գազային հաստատուն (R) = 8,315 Ջ/մոլ.Կ
Մոլերի քանակը (n) = 3
Հարցրեց Գազի էներգիայի փոփոխությունները
Ջավաբ :
Իզոքորիկ պրոցեսում ծավալը մնում է անփոփոխ, ուստի գազը աշխատանք չի կատարում (W = 0):
Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը :
Այս բանաձևի ստացման հիման վրա եզրակացվում է, որ իզոքորիկ պրոցեսում համակարգին ավելացված ջերմությունը (Q) հանգեցնում է համակարգի ներքին էներգիայի (U) մեծացմանը: Հակառակը, համակարգի կողմից անջատված ջերմությունը հանգեցնում է համակարգի ներքին էներգիայի նվազմանը: Որքա՞ն է գազի ներքին էներգիայի փոփոխությունը: Գազի ներքին էներգիայի փոփոխությունը հաշվարկվում է ստորև բերված ներքին էներգիայի բանաձևով:
Գազի էներգիան :
Ներքին էներգիայի փոփոխությունը հաշվարկելու համար պետք է իմանալ վերջնական ջերմաստիճանը (T):₂Հաշվարկել T-ն₂ Գեյ-Լյուսակի օրենքի բանաձևի կիրառմամբ։
Գեյ-Լյուսակի օրենքը (իզոխորիկ/հաստատուն ծավալ) :
Հաշվարկեք գազի էներգիայի փոփոխությունը.
Գազի ներքին էներգիայի փոփոխությունը 5986,8 Ջոուլ է։

3. 27°C ջերմաստիճանում մոնատոմային գազի ընդհանուր 0,2 մոլ^oC-ն փակ անոթի մեջ է։ Գազի ջերմաստիճանը 400 Կ-ի հասցնելու համար անհրաժեշտ ջերմությունը կազմում է… Համընդհանուր գազային հաստատուն (R) = 8,315 Ջ/մոլ.Կ
Քննարկում
Հայտնի է :
Մոլերի քանակը (n) = 0,2 մոլ
Սկզբնական ջերմաստիճանը (T₁) = 27^oC + 273 = 300 Կ
Վերջնական ջերմաստիճանը (T₂) = 400 Կ
Համընդհանուր գազային հաստատուն (R) = 8,315 Ջ/մոլ.Կ
Հարցրեց Ջերմության կլանումը (Q)
Ջավաբ :
Իզոքորիկ պրոցեսում ծավալը մնում է անփոփոխ, ուստի գազը աշխատանք չի կատարում (W = 0):
Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը :
Կլանված ջերմություն (Q) = գազի ներքին էներգիայի աճ (U): Գազի ներքին էներգիայի փոփոխությունը հաշվարկվում է ստորև բերված ներքին էներգիայի բանաձևով:
Գազի էներգիան :
Գազի կողմից կլանված ջերմությունը = ներքին էներգիայի փոփոխությունը = 249,45 Ջոուլ։