Termodînamîk - pirsgirêk û çareserî
1. Li gorî grafîka PV ya li jêr, rêjeya karê ku gaz di pêvajoya I de dike, li gorî karê ku gaz di pêvajoya II de dike çi ye?
Tê zanîn:
Pêvajoya 1:
Zext (P) = 20 N/ m2
Qebareya destpêkê (V1 ) = 10 lître = 10 dm3 = 10 x 10-3 m3
Qebareya dawî (V2 ) = 40 lître = 40 dm3 = 40 x 10-3 m3
Pêvajoya 2:
Pêvajo (P) = 15 N/ m2
Qebareya destpêkê (V1 ) = 20 lître = 20 dm3 = 20 x 10-3 m3
Qebareya dawî (V2 ) = 60 lître = 60 dm3 = 60 x 10-3 m3
Xwestin: Rêjeya karê ku ji hêla gazê ve tê kirin
Areserî:
Karê ku gaz di pêvajoya I de dike:
W = P ΔV = P (V2 – V1 ) = (20)(40-10)(10-3 m3 ) = (20)(30)(10-3 m3 ) = (600)( 10-3 m3 ) = 0.6 m3
Karê ku gaz di pêvajoya II de dike:
W = P ΔV = P (V2 – V1 ) = (15)(60-20)(10-3 m3 ) = (15)(40)(10-3 m3 ) = (600)( 10-3 m3 ) = 0.6 m3
Rêjeya karê ku gaz di pêvajoya I û pêvajoya II de dike:
0.6 m3 : 0.6 m3
1: 1
2.
Li gorî grafîka jêrîn, karê gaza helyûmê di pêvajoya AB de çi ye?
Tê zanîn:
Zext (P) = 2 x 10 5 N/m 2 = 2 x 10 5 Paskal
Qebareya destpêkê (V1 ) = 5 cm3 = 5 x 10-6 m3
Qebareya dawî (V2 ) = 15 cm3 = 15 x 10-6 m3
Tê xwestin: Karê ku ji hêla gazê ve di pêvajoya AB de tê kirin
Areserî:
W = ∆P ∆V
W = P ( V2 – V1 )
W = (2 x 105 ) (5 x 10-6 – 5 x 10-6 )
W = (2 x 105 ) (10 x 10-6 ) = (2 x 105 )(1 x 10-5 )
W = 2 Joule
3.
Li gorî grafîka jêrîn, di pêvajoya AB de karê ku tê kirin çi ye?
Tê zanîn:
Zexta destpêkê (P1 ) = 4 Pa = 4 N/ m2
Zexta dawî (P2 ) = 6 Pa = 6 N/ m2
Qebareya destpêkê (V1 ) = 2 m3
Qebareya dawî (V2 ) = 4 m3
Dixwazim: karê qedandî ez ab pêvajo dikim
Areserî:
Karê ku gaz dike = rûbera di bin xêza ab de
W = qada sêgoşeyê + qada çargoşeyê
W = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
W = 2 + 8
W = 10 Joule
4. Li gorî grafîka jêrîn, di pêvajoya ABCA de çi kar tê kirin?
Areserî:
Kar (W) = Qada sêgoşeyê ABC
W = ½ (20-10)(6 x 105 – 2 x 105 )
W = ½ (10)(4 x 105 )
W = (5)(4 x 105 )
W = 20 x 10 5
W = 2 x 102 Joule
5. Motorek di germahiyek bilind de 2000 Joule germê digire û di germahiyek nizm de 1200 Joule germê derdixe. Karîgeriya motorê çi ye?
Tê zanîn:
Têketina germê (Q2H ) = 2000 Joules
Derana germê (QL ) = 1200 Joule
Karê ku ji hêla motorê ve tê kirin (W) = 2000 – 1200 = 800 Joule
Tê xwestin: karîgerî (e)
Areserî:
e = W / Q H
e = 800/2000
e = 0.4 x 100%
e = 40%
6. Motorek di germahiya 960 Kelvin de germê digire û motor di germahiya 576 Kelvin de germê derdixe. Karîgeriya motorê çi ye?
Tê zanîn:
Germahiya bilind (T⁻⁻⁻⁻ ) = 960 K
Germahiya nizm (T₂L ) = 576 K
Xwestin: karîgerî (e)
Areserî:
Karîgeriya motora Carnot = 0.4 x 100% = 40%
7. Li gorî grafîka jêrîn, karê ku ji hêla motorê ve tê kirin 6000 Joule ye. Germahiya ku ji hêla motorê ve di her dorhêlê de tê derxistin çend e?
Tê zanîn:
Kar (W) = 6000 Joule
Germahiya bilind (T⁻⁻⁻⁻ ) = 800 Kelvin
Germahiya nizm (T₂L ) = 300 Kelvin
Tê xwestin: germahiya ji hêla motorê ve tê derxistin
Çareserî :
Karîgeriya Carnot (îdeal):
Germahiya ku ji hêla motora Carnot ve tê kişandin:
W = e Q1
6000 = (0.625) Q 1
Q 1 = 6000 / 0.625
Q 1 = 9600
Germahiya ku ji hêla motora Carnot ve tê derxistin:
Q2 = Q1 – W
Q2 = 9600 – 6000
Q2 = 3600 Joule
8. Karîgeriya motora Carnot %40 e. Ger germ di 727°C de were kişandin, wê demê germahiya herî nizm çi ye?
Tê zanîn:
Karîgerî (e) = 40% = 40/100 = 0.4
Germahiya bilind (T⁻¹⁻¹ ) = 727 ° C + 273 = 1000 K
Xwestî: Germahiya nizm
Areserî:
T L = 600 Kelvîn – 273 = 327 ° C
9. Li gorî grafîka jêrîn, eger motor 800 J germê bigire, karê ku motor dike çi ye?
Tê zanîn:
Germahiya bilind (T⁻⁻⁻⁻ ) = 600 Kelvin
Germahiya nizm (T₂L ) = 250 Kelvin
Têketina germê (Q1 ) = 800 Joule
Dixwazin: Kar (W)
Areserî:
Karîgeriya motora Carnot:
Karê motorê wiha hatiye kirin:
W = e Q1
W = (7/12)(800 Joul)
W = 466.7 Joule
10. Germahiya herî bilind a motora Carnot 600 K ye. Ger motor 600 J germê bigire û germahiya herî nizm 400 K be, karê ku motor dike çi ye?
Tê zanîn:
Germahiya nizm (T₂L ) = 400 K
Germahiya bilind (T⁻⁻⁻⁻ ) = 600 K
Têketina germê (Q1 ) = 600 Joule
Xwestin: Kar bi motora Carnot (W) hate kirin.
Areserî:
Karîgeriya motora Carnot:
Kar bi motora Carnot hate kirin:
W = e Q1
W = (1/3)(600) = 200 Joul
- Bala sereke ya termodînamîkê çi ye? bersivTermodînamîk li ser lêkolîna enerjiyê, veguherînên wê û têkiliya wê bi madeyê re, nemaze di pergalên di hevsengiyê de, disekine.
- Qanûna sifir a termodînamîkê çawa bi germahiyê ve girêdayî ye? bersivQanûna sifir dibêje ku eger du pergal bi pergaleke sêyemîn re di hevsengiya germî de bin, wê demê ew bi hev re di hevsengiya germî de ne. Ev hebûna taybetmendiyek bi navê germahî nîşan dide, ku ji bo hemî pergalên di hevsengiya germî de yek e.
- Qanûna yekem a termodînamîkê çi rave dike? bersivQanûna yekem, ku wekî qanûna parastina enerjiyê jî tê zanîn, dibêje ku enerjî nayê afirandin an tunekirin, tenê ji formekê bo formeke din tê veguheztin. Di pergaleke girtî de, guherîna enerjiya navxweyî wekhevî germahiya ku li pergalê hatiye zêdekirin kêm karê ku pergal li ser derdora wê dike ye.
- Çima qanûna duyemîn a termodînamîkê ji bo têgihîştina arasteya pêvajoyên xwezayî girîng e? bersivQanûna duyem dibêje ku entropî (an bêserûberî) ya pergalek îzolekirî her tim zêde dibe an jî sabît dimîne. Ev yek diyar dike ku enerjî bi awayekî xweber belav dibe, heke ji vê yekê neyê astengkirin jî, rêyek dide pêvajoyên xwezayî û di bingeh de rave dike ka çima hin pêvajo bi awayekî xweber çêdibin dema ku yên din çênabin.
- Entropî çi ye, û çawa bi bêserûberiya di sîstemekê de ve girêdayî ye? bersivEntropî pîvanek e ji bo mîqdara enerjiyê di sîstemekê de ku ne amade ye ji bo kirina kar. Ew her wiha pir caran wekî pîvanek ji bo bêserûberî an bêserûberiya sîstemê tê binavkirin. Bi gelemperî, entropiya bilindtir bi bêserûberî an bêserûberiya mezintir re têkildar e.
- Qanûna sêyemîn a termodînamîkê entropiya krîstalek bêkêmasî di sifira mutleq de çawa rave dike? bersivQanûna sêyem dibêje ku entropiya krîstalek bêkêmasî di germahiya sifira mutleq (0 Kelvin) de tam sifir e. Ev tê vê wateyê ku di vê germahiyê de, pergal bi tevahî rêkûpêk e.
- Çima germ bi serê xwe nikare ji cismekî sar ber bi cismekî germ ve biherike? bersivEv tevger encama qanûna duyemîn a termodînamîkê ye. Ger germahî bi awayekî xweber ji laşekî sartir ber bi laşekî germtir ve biherike, ev yek dê bibe sedema kêmbûna entropiya giştî ya pergalê, ku ev yek ji hêla pêvajoyên xwezayî ve nayê tercîh kirin.
- Di termodînamîkê de çi ferqa di navbera pergalek îzolekirî, girtî û vekirî de heye? bersivSîstemeke îzolekirî enerjî an madeyê bi derdora xwe re naguherîne. Sîstemeke girtî dikare enerjiyê biguherîne lê bi derdora xwe re ne girîng e. Sîstemeke vekirî dikare hem enerjî û hem jî madeyê bi derdora xwe re biguherîne.
- Têgeha "kar" di termodînamîkê de çawa ji karanîna rojane ya vê têgehê cuda ye? bersivDi termodînamîkê de, "kar" behsa pêvajoya veguhestina enerjiyê dike ku tê de hêzên ku li ser tiştekî têne sepandin wê di rêyek paralel bi hêzê re dimeşînin. Mînakî, dema ku gazek li hember pistonekê berfireh dibe, ew li ser pistonê kar dike. Ev pênaseyek taybetîtir e li gorî karanîna rojane ya "kar", ku dibe ku bi tenê her kar an çalakiyek be.
-
Çerxa Carnot çi ye, û çima di termodînamîkê de girîng e? Bersiv : Çerxa Carnot çerxek termodînamîkî ya îdealîzekirî ye ku sînorek jorîn li ser karîgeriya ku her motorek termodînamîkî ya klasîk dikare di dema veguherandina germê bo kar de (an berevajî) bi dest bixe peyda dike. Ew girîng e ji ber ku ew sînorek karîgeriya bingehîn li gorî germahiyên embarên germê yên ku motorek di navbera wan de dixebite destnîşan dike.
