5 Beispiller fir d'Uwendung vum éischte Gesetz vun der Thermodynamik op isotherm Prozesser (konstant Temperatur)
1. D'Grafik hei ënnendrënner weist en ideal Gas, dat sech duerch isotherme Prozess (Usaz). D'Aarbecht, déi vum Gas am Prozess AB gemaach gëtt, ass…
Diskussioun
Aarbecht gemaach = Fläch ënner der Kurve AB = Fläch vum Dräieck + Fläch vum Rechteck
W = [½ (8 x 105-4 x 105)(3-1)] + [4 x 105 (3-1)]
W = [½ (4 x 105)(2)] + [4 x 105 (2)]
W = [4 x 105] + [8 x 105]
B = 12 x 105 Joule
D'Aarbecht, déi vum Gas am AB-Prozess gemaach gëtt = 12 x 105 Joule
2. D'Aarbecht, déi vun engem ideale Gas am Prozess ABC gemaach gëtt, ass…
Diskussioun
Et ass bekannt :
Drock 1 (P1) = 10 x 105 N / m2
Drock 1 (P1) = 5 x 105 N / m2
Band 1 (V1) = 10 Liter = 10 dm3 = 10 x 10-3 m3
Band 2 (V2) = 30 Liter = 30 dm3 = 30 x 10-3 m3
Gefrot Aarbecht, déi vum Gas am Prozess ABC gemaach gëtt
Jawab :
Am Prozess BC bleift de Volumen konstant, dofir gëtt keng Aarbecht vum Gas gemaach. De Gas mécht nëmmen Aarbecht am Prozess AB, well et eng Volumenännerung gëtt. Dofir ass d'Aarbecht, déi vum Gas am Prozess ABC gemaach gëtt = d'Aarbecht, déi vum Gas am Prozess AB gemaach gëtt.
Aarbecht vum Gas = Fläch ënner der Kurve AB = Fläch vum Dräieck + Fläch vum Rechteck.
W = [½(10×105–5×105)(30-10)]+[5×105(30-10)]
W = [½ (5 x 105)(20)] + [5 x 105 (20)]
W = [(5 x 105)(10)] + [100 x 105]
W = [50 x 105]+ [100 x 105]
B = 150 x 105 Joule
B = 1,5 x 107 Joule
3. E Gas mécht en isotherme Prozess duerch. D'Quantitéit un Hëtzt, déi absorbéiert muss ginn, fir datt de Gas 5000 Joule Aarbecht ausféiere kann, ass…
Diskussioun
Et ass bekannt :
Aarbecht (W) = 5000 Joule
Gefrot Hëtzt absorbéiert (Q)
Jawab :
Den isotherme Prozess, op deen an dëser Fro bezitt ass, ass en thermodynamesche Prozess, bei deem d'Temperatur konstant bleift. D'Bezéiung tëscht der Temperatur (T) an der Ännerung vun der interner Energie vun engem Gas gëtt duerch déi folgend Equatioun ausgedréckt:
Wann d'Temperatur konstant ass, dann ass d'Ännerung vun der Temperatur null. Eng Ännerung vun der Temperatur ass null, dofir ass d'Ännerung vun der interner Energie null. D'Uwendung vum éischte Gesetz vun der Thermodynamik ergëtt déi folgend Resultater.
Éischt Gesetz vun der Thermodynamik :
Wann d'Ännerung vun der interner Energie (U) null ass, dann ass d'Hëtzt (Q), déi vum Gas absorbéiert gëtt, gläich wéi d'Aarbecht, déi vum Gas gemaach gëtt (W). Wann e Gas Hëtzt absorbéiert, kritt de Gas zousätzlech Energie an dës zousätzlech Energie gëtt vum Gas benotzt fir Aarbecht ze maachen.
Also d'Hëtzt, déi vum Gas absorbéiert gëtt = d'Aarbecht, déi vum Gas gemaach gëtt = 5000 Joule.
4. De Grafik vum Drock (P) géint de Volumen (V) vun engem Gas, deen engem isotherme Prozess ënnergeet, gëtt an der Figur hei ënnendrënner gewisen. D'Quantitéit un Hëtzt, déi vum Gas am Prozess AB absorbéiert gëtt, ass…
Diskussioun
Et ass bekannt :
Drock 1 (P1) = 5 atm = 5 x 105 Pa
Drock 2 (P2) = 10 atm = 10 x 105 Pa
Band 1 (V1) = 2 m3
Band 2 (V2) = 6 m3
Gefrot Hëtzt (Q), déi vum Gas am Prozess AB absorbéiert gëtt
Jawab :
Isotherm = konstant Temperatur. Wann d'Temperatur konstant bleift, ass d'Temperaturännerung null. Wann d'Temperaturännerung null ass, ass d'Ännerung vun der interner Energie null. D'Bezéiung tëscht Temperaturännerung an interner Energieännerung an engem Gas gëtt duerch déi folgend Equatioun ausgedréckt:
Wann een dat éischt Gesetz vun der Thermodynamik uwend, kritt een déi folgend Resultater:
Wann d'Temperaturännerung null ass, dann ass d'Hëtzt, déi vum Gas absorbéiert gëtt, gläich wéi d'Aarbecht, déi vum Gas gemaach gëtt. Fir d'Hëtzt ze fannen, déi vum Gas am Prozess AB absorbéiert gëtt, berechnen mir d'Aarbecht, déi vum Gas gemaach gëtt, baséiert op dem Grafik uewen.
Aarbecht vum Gas = Fläch ënner der Kurve AB = Fläch vum Dräieck + Fläch vum Rechteck.
W = ½ (P2 - P1)(V2 - V1) + P1(V2 - V1)
B = ½ (10 x 105 - 5 x 105)(6-2) + (5 x 105(6-2)
B = ½ (5 x 105)(4) + (5 x 105(4)
B = ½ (20 x 105) + (20 x 105)
W = (10 x 105) + (20 x 105)
B = 30 x 105 Joule
W = 30 atm
Hëtzt (Q) absorbéiert vum Gas am Prozess AB = Aarbecht vum Gas am Prozess AB = 30 x 105 Joule = 30 Atmosphären.
5. An der Thermodynamik mécht en ideal Gas en isotherme Prozess duerch, wann...
A. Ännerungen am Zoustand vum Gas, d'Temperatur bleift ëmmer konstant
B. all Moleküle beweege sech mat ënnerschiddlecher Geschwindegkeet
C. All Gasbedingungen änneren sech ëmmer an der Temperatur
D. op suhu wat méi héich d'Molekulargeschwindegkeet ass
E. Gasdrock a Volumen änneren sech net
Diskussioun
Isotherm oder isothermesch bedeit konstant Temperatur.
Déi richteg Äntwert ass A.
