Термодинамикалык процесстерде аткарылган иштер – көйгөйлөр жана аларды чечүү жолдору
1. Ан идеалдуу газ төмөндөгү графикте көрсөтүлгөндөй, 1- абалдан 2- абалга кысылган. Аныктаңыз иш газ тарабынан жасалат.
чечим
1 литр = 0.001 м3
Белгилүү:
басым 1 (P)1) = 10 кПа = 10 000 Па = 10 000 Н/м2
Басым 2 (P)2) = 20 кПа = 10 000 Па = 10 000 Н/м2
1-том (V)1) = 4 литр = 4 (0.001 м3) = 0.004 м3
2-том (V)2) = 10 литр = 10 (0.001 м3) = 0.010 м3
Каалаган: Газдын аткарган иши (Вт)
Чечим:
W = P (V2 - V1) + 1/2 (P2 - P1)(V)2 - 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)
W = 60 + 1/2 (60)
W = 60 + 30
W = 90 Джоуль
2. Төмөндөгү графикте көрсөтүлгөндөй, abcda процессиндеги газдын аткарган жумушун аныктагыла.
Белгилүү:
Басым 1 (P)1) = 1 x 105 Па = 1 x 105 Н / м2
Басым 2 (P)2) = 3 x 105 Па = 3 x 105 Н / м2
1-том (V)1) = 2 м3
2-том (V)2) = 4 м3
Каалаган: Жумуш (В)
Чечим:
Газдын аткарган иши = тик бурчтуу abcd аянты.
W = (P2 - P1)(V)2 - V1)
W = (3 x 105 - 1 x 105)(4 – 2)
W = (2 x 105)(2)
W = 4 x 105 Joule
W = 400,000 Джоуль
W = 400 кДж
3. ABCA процессиндеги газдын аткарган жумушун аныктагыла.
Белгилүү:
Басым 1 (P)1) = 1 Н/м2
Басым 2 (P)2) = 7 Н/м2
1-том (V)1) = 1 м3
2-том (V)2) = 5 м3
Каалаган: Жумуш (В)
Чечим:
Газдын аткарган иши = АВС үч бурчтугунун аянты
W = ½ (P2 - P1)(V)2 - V1)
W = ½ (7-1)(5-1)
W = ½ (6)(4)
W = ½ (24)
W = 12 Джоуль
- Термодинамикада жумуштун аныктамасы кандай?
- деп жооп берет: Термодинамикада жумуш система менен анын айлана-чөйрөсүнүн ортосундагы температура айырмасынан улам эмес, системадан системага же системадан энергиянын өткөрүлүшү катары аныкталат.
- Жумуш термодинамикалык процесстин басым-көлөм (БК) диаграммасы менен кандайча байланыштуу?
- деп жооп берет: PV диаграммасында, процесс учурунда система тарабынан же ага жасалган жумуш процесстин ийри сызыгынын астындагы аянт менен көрсөтүлөт. Газдар катышкан процесстер үчүн жумуш көбүнчө P dV интегралы менен берилет, мында P - басым, ал эми dV - көлөмдүн дифференциалдык өзгөрүшү.
- Изохоралык процесс учурунда аткарылган жумуш кандай болот?
- деп жооп берет: Изохоралык процесс туруктуу көлөмдө жүрөт. Көлөмдүн өзгөрүшү болбогондуктан, изохоралык процесс учурунда аткарылган жумуш нөлгө барабар.
- Изобаралык (туруктуу басым) кеңейүүдөгү жумуш идеалдуу газдын изотермикалык (туруктуу температура) кеңейүүсүндөгү жумуштан кандайча айырмаланат?
- деп жооп берет: Изобаралык кеңейүүдө жумуш төмөнкүдөй эсептелет , мында P - туруктуу басым жана көлөмдүн өзгөрүшү болуп саналат. Идеалдуу газдын изотермикалык кеңейиши үчүн жумушту төмөнкү теңдеменин жардамы менен эсептөөгө болот , мында n - моль саны, R - универсалдуу газ туруктуусу, жана жана тиешелүүлүгүнө жараша акыркы жана баштапкы томдор болуп саналат.
- Термодинамиканын биринчи мыйзамынын жумуш жана энергияга карата мааниси кандай?
- деп жооп берет: Термодинамиканын биринчи мыйзамында системанын ички энергиясынын өзгөрүшү системага кошулган жылуулуктан системанын айлана-чөйрөгө жасаган жумушун алып салганга барабар экени айтылат. Ал энергиянын сакталуу принцибин билдирет.
- Фотоэлектрдик диаграммадагы циклдик процесс үчүн жабык аянт эмнени билдирет?
- деп жооп берет: PV диаграммасындагы циклдик процесс үчүн, жабык аянт бир цикл учурунда система тарабынан же системада аткарылган таза жумушту билдирет.
- Адиабаттык процессте аткарылган жумуш идеалдуу газ үчүн изотермикалык процесстен эмнеси менен айырмаланат?
- деп жооп берет: Адиабаттык процессте айлана-чөйрө менен жылуулук алмашуу болбойт, ошондуктан аткарылган жумуш газдын ички энергиясынын өзгөрүшүнө алып келет. Изотермикалык процессте температура туруктуу бойдон калат жана аткарылган ар кандай жумуш бирдей көлөмдөгү жылуулук алмашуу менен тең салмакталат, ошондуктан ички энергияда эч кандай өзгөрүү болбойт.
- Эмне үчүн баштапкы жана акыркы абалдар бирдей болсо да, кайтарылгыс процессте аткарылган жумуш кайтарылгыс процесстен айырмаланышы мүмкүн?
- деп жооп берет: Кайтарымдуу процессте баштапкы жана акыркы абалдардын ортосундагы ар бир аралык абал тең салмактуулукта болот. Кайтарымсыз процессте андай эмес. PV диаграммасында алынган жолдор жана ошентип аткарылган жумуш эки типтеги процесстердин ортосунда, алар бир эле чекиттен башталып жана бүтсө дагы, бир топ айырмаланышы мүмкүн.
- Идеалдуу эмес (реалдуу) газдын жүрүм-турумунун болушу термодинамикалык процесстердеги жумуш эсептөөлөрүнө кандай таасир этет?
- деп жооп берет: Реалдуу газдар үчүн идеалдуу жүрүм-турумдан четтөөлөр, айрыкча жогорку басымда же төмөнкү температурада, жумуш эсептөөлөрүндө айырмачылыктарга алып келиши мүмкүн. Бул четтөөлөрдү эсепке алуу үчүн Ван-дер-Ваальс теңдемесин же башка реалдуу газ моделдерин колдонуу керек болушу мүмкүн.
- Системада аткарылган жумуш терс болгондо эмнени билдирет?
- деп жооп берет: Системада аткарылган жумуш терс болгондо, бул система айлана-чөйрөгө жумуш аткарып жатканын билдирет. Бул көбүнчө газдын тышкы басымга каршы кеңейишине туура келет.