Thermodynamics - nsogbu na ihe kpatara ya
1. Dabere na eserese PV dị n'okpuru, kedu ka ọrụ gas rụrụ n'usoro I, na ọrụ gas rụrụ n'usoro II?
A maara:
Usoro nke 1:
Nrụgide (P) = 20 N/m 2
Mpịakọta mbụ (V 1 ) = lita 10 = 10 dm 3 = 10 x 10 -3 m 3
Olu ikpeazụ (V 2 ) = lita 40 = 40 dm 3 = 40 x 10 -3 m 3
Usoro nke 2:
Usoro (P) = 15 N/m 2
Mpịakọta mbụ (V 1 ) = lita 20 = 20 dm 3 = 20 x 10 -3 m 3
Olu ikpeazụ (V 2 ) = lita 60 = 60 dm 3 = 60 x 10 -3 m 3
Achọrọ: Oke ọrụ gas rụrụ
Ngwọta:
Ọrụ gas rụrụ n'oge usoro a:
W = P ΔV = P (V2 –V1 ) = (20)(40-10)(10 -3 m3 ) = (20)(30)(10 -3 m3 ) = (600)(10 -3 m3 ) = 0.6 m3
Ọrụ gas rụrụ n'oge usoro nke abụọ:
W = P ΔV = P (V2 –V1 ) = (15)(60-20)(10 -3 m3 ) = (15)(40)(10 -3 m3 ) = (600)(10 -3 m3 ) = 0.6 m3
Oke ọrụ gas rụrụ na usoro nke mbụ na usoro nke abụọ:
0.6 m 3 : 0.6 m 3
1: 1
2.
Dabere na eserese dị n'okpuru, kedu ọrụ gas helium na-arụ n'usoro AB?
A maara:
Nrụgide (P) = 2 x 10 5 N/m 2 = 2 x 10 5 Pascals
Mpịakọta mbụ (V 1 ) = 5 cm 3 = 5 x 10 -6 m 3
Olu ikpeazụ (V 2 ) = 15 cm 3 = 15 x 10 -6 m 3
Achọtara m: Ọrụ gas rụrụ n'usoro AB
Ngwọta:
W = ∆P ∆V
W = P ( V2 – V1 )
W = (2 x 10 5 )(15 x 10 -6 – 5 x 10 -6 )
W = (2 x 10 5 )(10 x 10 -6 ) = (2 x 10 5 )(1 x 10 -5 )
W = Joule 2
3.
Dabere na eserese dị n'okpuru, kedu ọrụ e mere na usoro AB?
A maara:
Nrụgide mbụ (P1 ) = 4 Pa = 4 N/m 2
Nrụgide ikpeazụ (P2 ) = 6 Pa = 6 N/ m2
Mpịakọta mbụ (V1 ) = 2 m 3
Olu ikpeazụ (V2 ) = 4 m 3
Achọrọ m: arụọla ọrụ m na-ahazi ab
Ngwọta:
Ọrụ gas na-arụ = mpaghara dị n'okpuru mgbagọ ab
W = mpaghara triangle + mpaghara rektangulu
W = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
W = 2 + 8
W = Joule 10
4. Dabere na eserese dị n'okpuru, kedu ọrụ e mere n'usoro ABCA?
Ngwọta:
Ọrụ (W) = Mpaghara nke triangle ABC
W = ½ (20-10)(6 x 10 5 – 2 x 10 5 )
W = ½ (10)(4 x 10 5 )
W = (5)(4 x 10 5 )
W = 20 x 10 5
W = 2 x 10 Joule 6
5. Injin na-amịkọrọ okpomọkụ ruru 2000 n'oge okpomọkụ dị elu ma na-ekupụ okpomọkụ ruru 1200 n'oge okpomọkụ dị ala. Kedu ka injin ahụ si arụ ọrụ?
A maara:
Ntinye okpomọkụ (Q H ) = Joules 2000
Mmepụta okpomọkụ (QL ) = Joules 1200
Ọrụ nke injin (W) rụrụ = 2000 – 1200 = 800 Joules
Achọsiri ike: arụmọrụ (e)
Ngwọta:
e = W / Q H
e = 800/2000
e = 0.4 x 100%
e = 40%
6. Injin na-amịkọrọ okpomọkụ na 960 Kelvin, injin ahụ na-ewepụtakwa okpomọkụ na 576 Kelvin. Gịnị bụ arụmọrụ nke injin ahụ?
A maara:
Okpomọkụ dị elu (T H ) = 960 K
Okpomọkụ dị ala (T L ) = 576 K
Achọtara: arụmọrụ (e)
Ngwọta:
Arụmọrụ nke injin Carnot = 0.4 x 100% = 40%
7. Dabere na eserese dị n'okpuru, ọrụ injin ahụ rụrụ bụ Joules 6000. Kedu ka okpomọkụ injin ahụ na-ewepụta n'okirikiri ọ bụla?
A maara:
Ọrụ (W) = 6000 Joule
Oke okpomọkụ (T H ) = 800 Kelvin
Okpomọkụ dị ala (T L ) = 300 Kelvin
Achọtara: okpomọkụ nke injin ahụ na-ewepụ
Ngwọta :
Arụmọrụ Carnot (nke kachasị mma):
Okpomọkụ nke injin Carnot na-amịkọrọ:
W = e Q1
6000 = (0.625) Q 1
Q 1 = 6000 / 0.625
Q1 = 9600
Okpomọkụ nke injin Carnot wepụtara:
Q2 = Q1 – W
Q2 = 9600 – 6000
Q2 = Joule 3600
8. Arụmọrụ nke injin Carnot bụ 40%. Ọ bụrụ na a na-etinye okpomọkụ na 727°C, kedu ka okpomọkụ dị ala si dị?
A maara:
Arụmọrụ (e) = 40% = 40/100 = 0.4
Okpomọkụ dị elu (T H ) = 727 o C + 273 = 1000 K
Achọrọ: Okpomọkụ dị ala
Ngwọta:
T L = 600 Kelvin – 273 = 327 o C
9. Dabere na eserese dị n'okpuru, ọ bụrụ na injin ahụ na-amịkọrọ okpomọkụ 800 J, kedu ọrụ injin ahụ na-arụ?
A maara:
Oke okpomọkụ (T H ) = 600 Kelvin
Okpomọkụ dị ala (T L ) = 250 Kelvin
Ntinye okpomọkụ (Q1 ) = Joules 800
Achọtara: Ọrụ (W)
Ngwọta:
Arụmọrụ nke injin Carnot:
Ọrụ ahụ rụrụ site na injin:
W = e Q1
W = (7/12)(Joule 800)
W = Joule 466.7
10. Oke okpomọkụ nke injin Carnot bụ 600 K. Ọ bụrụ na injin ahụ na-amịkọrọ 600 J nke okpomọkụ ma obere okpomọkụ bụ 400 K, kedu ọrụ injin ahụ na-arụ?
A maara:
Okpomọkụ dị ala (T L ) = 400 K
Okpomọkụ dị elu (T H ) = 600 K
Ntinye okpomọkụ (Q1 ) = Joules 600
Achọtara: Injin Carnot (W) rụrụ ọrụ ahụ
Ngwọta:
Arụmọrụ nke injin Carnot:
Ọrụ ahụ rụrụ site na injin Carnot:
W = e Q1
W = (1/3)(600) = Joule 200
- Gịnị bụ isi ihe na-elekwasị anya na thermodynamics? Azịza: Thermodynamics na-elekwasị anya n'ọmụmụ ike, mgbanwe ya, na mmekọrịta ya na ihe, ọkachasị na sistemụ na nguzozi.
- Kedu ka iwu efu nke thermodynamics si metụta okpomọkụ? AzịzaIwu efu na-ekwu na ọ bụrụ na sistemụ abụọ dị na nhazi okpomọkụ na usoro nke atọ, mgbe ahụ ha dị na nhazi okpomọkụ na ibe ha. Nke a na-egosi na e nwere ihe onwunwe a na-akpọ okpomọkụ, nke bụ otu maka sistemụ niile dị na nhazi okpomọkụ.
- Gịnị ka iwu mbụ nke thermodynamics na-akọwa? AzịzaIwu mbụ, nke a makwaara dịka iwu nchekwa ike, kwuru na a pụghị ịmepụta ma ọ bụ bibie ike, naanị site n'otu ụdị gaa na nke ọzọ. N'ime usoro mechiri emechi, mgbanwe nke ike dị n'ime ya hà nhata okpomọkụ agbakwunyere na sistemụ ahụ ma e wezụga ọrụ sistemụ ahụ rụrụ na gburugburu ya.
- Gịnị mere iwu nke abụọ nke thermodynamics ji dị mkpa maka ịghọta ntụziaka nke usoro okike? Azịza: Iwu nke abụọ kwuru na entropy (ma ọ bụ nsogbu) nke sistemụ dịpụrụ adịpụ na-abawanye ma ọ bụ na-adịgide adịgide. Nke a na-ekwu na ike na-agbasa n'onwe ya ma ọ bụrụ na egbochighị ya ime nke a, na-enye ntụziaka maka usoro okike ma na-akọwa ihe kpatara ụfọdụ usoro na-eme n'onwe ha ebe ndị ọzọ anaghị eme.
- Gịnị bụ entropy, kedu ka o si metụta nsogbu dị na sistemụ? AzịzaEntropy bụ ihe a na-eji atụ oke ike dị na sistemụ nke na-adịghị arụ ọrụ. A na-akọwakwa ya dịka ihe a na-eji atụ nsogbu ma ọ bụ enweghị usoro. N'ozuzu, entropy dị elu na-adaba na nnukwu nsogbu ma ọ bụ enweghị usoro.
- Kedu ka iwu nke atọ nke thermodynamics si kọwaa entropy nke kristal zuru oke na efu zuru oke? AzịzaIwu nke atọ kwuru na entropy nke kristal zuru oke bụ kpọmkwem efu na oke okpomọkụ efu (0 Kelvin). Nke a pụtara na na okpomọkụ a, usoro ahụ dị n'usoro zuru oke.
- Gịnị mere na okpomọkụ agaghị esi n'ahụ oyi gaa n'ahụ ọkụ karịa n'onwe ya? Azịza: Omume a bụ ihe si na iwu nke abụọ nke thermodynamics pụta. Ọ bụrụ na okpomọkụ esi n'ahụ oyi na-asọpụta gaa na nke na-ekpo ọkụ n'onwe ya, ọ ga-ebute mbelata na entropy zuru oke nke sistemụ ahụ, nke usoro okike anaghị amasị.
- Kedu ihe dị iche n'etiti sistemụ dịpụrụ adịpụ, nke mechiri emechi, na nke mepere emepe na thermodynamics? Azịza: Sistemụ dịpụrụ adịpụ anaghị agbanwe ike ma ọ bụ ihe dị ndụ na gburugburu ya. Sistemụ mechiri emechi nwere ike ịgbanwe ike mana ọ dịghị mkpa na gburugburu ya. Sistemụ mepere emepe nwere ike ịgbanwe ma ike ma ihe dị ndụ na gburugburu ya.
- Kedu ka echiche nke "ọrụ" na thermodynamics si dị iche na ojiji a na-eji okwu ahụ kwa ụbọchị? Azịza: Na thermodynamics, "ọrụ" na-ezo aka na usoro nke nnyefe ike ebe ike etinyere n'ihe na-ebugharị ya n'akụkụ dị ka ike. Dịka ọmụmaatụ, mgbe gas gbasaa megide piston, ọ na-arụ ọrụ na piston. Nke a bụ nkọwa doro anya karịa ma e jiri ya tụnyere ojiji kwa ụbọchị nke "ọrụ," nke nwere ike ịpụta naanị ọrụ ma ọ bụ ihe omume ọ bụla.
-
Gịnị bụ okirikiri Carnot, gịnịkwa mere o ji dị mkpa na thermodynamics? Azịza : okirikiri Carnot bụ okirikiri thermodynamic nke e mere ka ọ dị mma nke na-enye oke dị elu na arụmọrụ nke injin thermodynamic ọ bụla nke oge ochie nwere ike ime n'oge mgbanwe okpomọkụ ka ọ bụrụ ọrụ (ma ọ bụ megidere nke ahụ). Ọ dị mkpa n'ihi na ọ na-etinye oke arụmọrụ dị mkpa dabere na okpomọkụ nke ebe nchekwa okpomọkụ nke injin na-arụ ọrụ n'etiti.
