Quinque exempla applicationis legis primae thermodynamicae ad processus isothermos (temperatura constans)
1. Graphica infra gas ideale subeuntem ostendit. processus isothermicus (modus). Opus a gaso in processu AB perfectum est…
Disputatio
Opus perfectum = area sub curva AB = area trianguli + area rectanguli
W = [½ (8 × 105–4 × 105)(3-1)] + [4 × 105 (XXX-X)]
W = [½ (4 × 105)(2)] + [4 × 105 (2)]
W = [4 × 105] + [8 × 105]
L = 12 × 105 Julius
Opus a gaso in processu AB perfectum = 12 × 105 Julius
2. Opus a gaso ideali in processu ABC perfectum est…
Disputatio
Notum est :
Pressio 1 (P1) = 10 × 105 N / m2
Pressio 1 (P1) = 5 × 105 N / m2
Volumen II (V)1) = 10 litrae = 10 dm²3 X x = CC-3 m3
Volumen II (V)2) = 30 litrae = 30 dm²3 = 30 × 10-3 m3
Rogatus Opus a gaso perfectum in processu ABC
Jawab :
In processu BC, volumen constans manet, ergo nullum opus a gaso fit. Gas solum opus in processu AB facit quia mutatio voluminis est. Ergo, opus a gaso in processu ABC factum = opus a gaso in processu AB factum.
Opus a gaso factum = area sub curva AB = area trianguli + area rectanguli.
W = [½(10×105–5×105)(30-10)] + [5×105(XXX-X)]
W = [½ (5 × 105)(20)] + [5 × 105 (20)]
W = [(5 × 105)(10)] + [100 × 105]
W = [50 × 105]+ [100 × 105]
L = 150 × 105 Julius
L = 1,5 × 107 Julius
3. Gas processum isothermicum subit. Quantitas caloris quae absorberi debet ut gas 5000 Joulium operis perficiat est…
Disputatio
Notum est :
Opus (W) = 5000 Joulia
Rogatus Calor absorptus (Q)
Jawab :
Processus isothermicus in hac quaestione memoratus est processus thermodynamicus in quo temperatura constans manet. Relatio inter temperaturam (T) et mutationem energiae internae gasis hac aequatione exprimitur:
Si temperatura constans est, mutatio temperaturae nulla est. Mutatio temperaturae nulla est, ergo mutatio energiae internae nulla est. Applicata lege prima thermodynamicae sequentia eveniunt.
Prima lex thermodynamicae :
Si mutatio energiae internae (U) nulla est, tum calor (Q) a gaso absorptus aequalis est operi a gaso facto (W). Cum gas calorem absorbet, gas energiam additam accipit et haec energia addita a gaso ad opus faciendum adhibetur.
Ergo calor a gas absorptus = opus a gas factum = 5000 Joulia.
4. Diagramma pressionis (P) contra volumen (V) gasis processum isothermicum subeuntis in figura infra ostenditur. Quantitas caloris a gaso in processu AB absorpta est…
Disputatio
Notum est :
Pressio 1 (P1) = 5 atm = 5 × 105 Pa
Pressio 2 (P2) = 10 atm = 10 × 105 Pa
Volumen II (V)1) = 2 m3
Volumen II (V)2) = 6 m3
Rogatus Calor (Q) a gaso in processu AB absorptus
Jawab :
Isotherma = temperatura constans. Si temperatura constans manet, mutatio temperaturae nulla est. Si mutatio temperaturae nulla est, mutatio energiae internae nulla est. Relatio inter mutationem temperaturae et mutationem energiae internae in gase per aequationem sequentem exprimitur:
Si ad legem primam thermodynamicae applicetur, haec eventa obtinentur:
Si mutatio temperaturae nulla est, calor a gaso absorptus aequalis est operi a gaso facto. Ut calorem a gaso in processu AB absorptum inveniamus, opus a gaso factum secundum graphum supra delineatum computamus.
Opus a gaso factum = area sub curva AB = area trianguli + area rectanguli.
W = ½ (P2 - P1)(V2 - V1) + P1(V2 - V1)
L = ½ (10 × 10)5 - XXIV x VII5)(6-2) + (5 × 105)(6-2)
L = ½ (5 × 10)5)(4) + (5 × 105)(4)
L = ½ (20 × 10)5) + (20 × 105)
W = (10 × 10)5) + (20 × 105)
L = 30 × 105 Julius
W = 30 atm
Calor (Q) a gaso in processu AB absorptus = opus a gaso in processu AB factum = 30 × 10⁻⁵5 Joule = triginta atmosphaerae.
5. In thermodynamica, gas ideale processum isothermum subit si...
A. mutationibus status gasis, temperatura semper constans manet.
B. omnes moleculae variis celeritatibus moventur
C. Omnes condiciones gasorum semper temperaturam mutant.
D. in suhu quo maior celeritas molecularis
E. pressio et volumen gasis non mutantur
Disputatio
Isotherma vel isothermica significat temperaturam constantem.
Responsum rectum est A.
