თერმოდინამიკის პირველი კანონის იზოქორიულ პროცესზე (მუდმივი მოცულობა) გამოყენების მაგალითი

თერმოდინამიკის პირველი კანონის იზოქორიულ პროცესებში (მუდმივი მოცულობა) გამოყენების შესახებ კითხვების 3 მაგალითი

1. იზოქორიულ პროცესში მყოფი აირის წნევის (P) მოცულობის (V) მიმართ გრაფიკი. AB პროცესში მყოფი აირის მიერ შესრულებული სამუშაოა…

დისკუსია
პროცესი AB = იზოქორიული პროცესი (მუდმივი მოცულობა). იზოქორიული მოცულობის დროს აირის მოცულობა (და სივრცის მოცულობა) არ იცვლება, ამიტომ აირი არ ასრულებს მუშაობას.

2. მონატომიური აირის სამი მოლი 47°C ტემპერატურაზე^oC და წნევა 2 x 10⁵ პასკალი განიცდის იზოქორიულ პროცესს მანამ, სანამ წნევა 3 x 10-მდე არ გაიზრდება.⁵ პასკალი. აირის შინაგანი ენერგიის ცვლილებაა… უნივერსალური აირის მუდმივა (R) = 8,315 ჯ/მოლ.კ
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
საწყისი ტემპერატურა (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K
საწყისი წნევა (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
საბოლოო წნევა (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
უნივერსალური გაზის მუდმივი (R) = 8,315 ჯ/მოლ.კ
მოლების რაოდენობა (n) = 3
იკითხა : ენერგიის ცვლილებები გაზში
ჯავაბი :
იზოქორიულ პროცესში მოცულობა მუდმივი რჩება, ამიტომ აირი არ ასრულებს მუშაობას (W = 0).
თერმოდინამიკის პირველი კანონი :
ამ ფორმულის გამოტანის საფუძველზე, დაასკვნეს, რომ იზოქორიულ პროცესში სისტემაში დამატებული სითბო (Q) იწვევს სისტემის შინაგანი ენერგიის (U) ზრდას. პირიქით, სისტემის მიერ გამოყოფილი სითბო იწვევს სისტემის შინაგანი ენერგიის შემცირებას. რამდენად დიდია აირის შინაგანი ენერგიის ცვლილება? აირის შინაგანი ენერგიის ცვლილება გამოითვლება ქვემოთ მოცემული შინაგანი ენერგიის ფორმულის გამოყენებით.
ენერგია გაზში :
შინაგანი ენერგიის ცვლილების გამოსათვლელად, თქვენ უნდა იცოდეთ საბოლოო ტემპერატურა (T).₂გამოთვალეთ T₂ გეი-ლუსაკის კანონის ფორმულის გამოყენებით.
გეი-ლუსაკის კანონი (იზოქორიული/მუდმივი მოცულობა) :
გამოთვალეთ გაზში ენერგიის ცვლილება:
გაზის შინაგანი ენერგიის ცვლილება 5986,8 ჯოულია.

3. სულ 0,2 მოლი მონატომიური აირი 27°C ტემპერატურაზე^oC დახურულ ჭურჭელშია. სითბო, რომელიც უნდა შეიწოვოს აირის ტემპერატურის 400 K-მდე ასაწევად, არის… უნივერსალური აირის მუდმივა (R) = 8,315 ჯ/მოლ.K
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
მოლების რაოდენობა (n) = 0,2 მოლი
საწყისი ტემპერატურა (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
საბოლოო ტემპერატურა (T₂) = 400 კ
უნივერსალური გაზის მუდმივი (R) = 8,315 ჯ/მოლ.კ
იკითხა შთანთქმული სითბო (Q)
ჯავაბი :
იზოქორიულ პროცესში მოცულობა მუდმივი რჩება, ამიტომ აირი არ ასრულებს მუშაობას (W = 0).
თერმოდინამიკის პირველი კანონი :
შთანთქმული სითბო (Q) = აირის შინაგანი ენერგიის ზრდა (U). აირის შინაგანი ენერგიის ცვლილება გამოითვლება ქვემოთ მოცემული შინაგანი ენერგიის ფორმულის გამოყენებით.
ენერგია გაზში :
აირის მიერ შთანთქმული სითბო = შინაგანი ენერგიის ცვლილება = 249,45 ჯოული.