Dingana 30 momba ny termodinamika isokorika - olana sy vahaolana
1. Ny kisarisary PV etsy ambany dia mampiseho gazy idealy mandalo dingana isochoric . Kajy ny asa ataon'ilay gazy amin'ny dingana AB.
vahaolana:
Dingana isokorika (habe tsy miova) ny dingana AB . Tsy miova ny habe ka tsy misy asa ataon'ny entona.
.[irp]
2. Môla telo amin'ny entona monoatomika amin'ny 47 o C sy amin'ny tsindry 2 x 10 5 Pa, dia mandalo dingana isochoric ka mitombo 3 x 10 5 Pa ny tsindry. Ny fiovan'ny angovo anatiny amin'ny entona dia… Tsy miovaova ny entona (R) = 8.315 J/mol.K
Fantatra:
Mari-pana voalohany (T 1 ) = 47 o C + 273 = 320 K
Tsindry voalohany (P 1 ) = 2 x 10 5 Pa
Tsindry farany (P 2 ) = 3 x 10 5 Pa
Tsy miovaova ny entona manerantany (R) = 8.315 J/mol.K
Isan'ny mol (n) = 3
Tadiavo: Ny fiovan'ny angovo anatiny ao amin'ny entona.
vahaolana:
Ao amin'ny dingana isochoric, ny volume dia tazonina tsy miova ka tsy misy asa ataon'ny entona (W = 0).
Ny lalàna voalohany momba ny termodinamika :
ΔU = QW
ΔU = Q-0
ΔU = Q
ΔU = angovo anatiny, Q = hafanana
Angovo anatiny amin'ny entona:
ΔU = 3/2 n R ΔT = 3/2 n R (T 2 – T 1 )
Ny lalàn'i Gay-Lussac ( volume tsy miova ) :
Ny fiovan'ny angovo anatiny ao amin'ny entona:
ΔU = 3/2 n R (T 2 – T 1 ) = 3/2 (3)(8.315)(480-320)
ΔU = 3/2 (24.945)(160) = 3/2 (3991.2)
ΔU = 5986.8 Joule
3. Misy entona monatomika 0.2 môl amin'ny 27 o C ao anaty fitoeran-javatra mihidy. Ampiana amin'ny entona ny hafanana ka lasa 400 K ny mari-pana amin'ny entona dia… Tsy miovaova ny entona (R) = 8.315 J/mol.K
Fantatra:
Isan'ny mol (n) = 0.2 mol
Mari-pana voalohany (T 1 ) = 27 o C + 273 = 300 K
Ny mari-pana farany (T 2 ) = 400 K
Gaz tsy miovaova manerantany (R) = 8.315 J/mol.K
Tadiavo : Ampiana hafanana (Q)
vahaolana:
Ao amin'ny dingana isochoric, ny volume dia tazonina tsy miova ka tsy misy asa ataon'ny entona (W = 0).
Ny lalàna voalohany momba ny termodinamika:
ΔU = QW
ΔU = Q-0
ΔU = Q
ΔU = angovo anatiny, Q = hafanana
Ny angovo anatiny ao amin'ny entona:
ΔU = 3/2 n R ΔT = 3/2 n R (T 2 – T 1 )
ΔU = 3/2 (0.2)(8.315)(400-300)
ΔU = 3/2 (0.2)(8.315)(100)
ΔU = 249.45 Joule
4. Kajy ny fifindran'ny hafanana ho an'ny entona idealy mandalo dingana isochoric avy amin'ny mari-pana voalohany 300 K mankany amin'ny mari-pana farany 400 K. Eritrereto hoe entona 2 mol, ary ny fahafaha-manafana molar amin'ny volume tsy miova (Cᵥ) dia 20 J/(mol K).
Vahaolana: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 2 mol × 20 J/(mol K) × (400 K – 300 K) = 4000 J
5. Tadiavo ny fiovan'ny angovo anatiny ho an'ilay olana etsy ambony.
Vahaolana: ΔU = ΔQ = 4000 J
6. Farito ny asa vita amin'ny rafitra iray mandritra ny dingana isokorika ho an'ireo fepetra etsy ambony ireo.
Vahaolana: W = 0 J (satria tsy miova ny volume, tsy misy asa atao)
7. Ho an'ny entona idealy monatomika izay mandalo dingana isokorika, raha 2 atm ny tsindry voalohany ary 3 atm ny tsindry farany, inona ny tahan'ny mari-pana farany amin'ny mari-pana voalohany?
Vahaolana: Satria P₁/T₁ = P₂/T₂, T₂/T₁ = 3/2
8. Inona ny fiovan'ny entropy ho an'ny entona idealy ao anatin'ny dingana isochoric rehefa miova avy amin'ny 300 K ka hatramin'ny 600 K ny mari-pana, ary n = 2 mol, Cᵥ = 20 J/(mol·K)?
Vahaolana: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 2 × 20 × ln(600/300) ≈ 27.73 J/K
9. Raha faritan'ny V = 2 L, P = 1 atm, ary T = 300 K ny toetry ny entona idealy diatomika voalohany, dia tadiavo ny tsindry farany raha avo roa heny ny mari-pana ao anatin'ny dingana isokorika.
Vahaolana: P₂ = 2 × P₁ = 2 atm
10. Tadiavo ny fiovan'ny angovo afaka Gibbs ho an'ny dingana isochoric.
Vahaolana: ΔG = 0 (Ho an'ny dingana isokorika ao anaty rafitra mihidy, ΔG = 0)
11. Kajy ny mari-pana farany amin'ny entona idealy iray mandalo dingana isokorika raha toa ka 200 K ny mari-pana voalohany, ary 2 atm sy 4 atm ny tsindry voalohany sy farany.
Vahaolana: T₂ = 2 × T₁ = 400 K
12. Ho an'ny entona idealy, raha 30 J/(mol·K) ny fahafahan'ny hafanana amin'ny volume tsy miova (Cᵥ), tadiavo ny fifindran'ny hafanana rehefa miova avy amin'ny 300 K ka hatramin'ny 450 K ny mari-pana, miaraka amin'ny entona 3 mol.
Vahaolana: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 3 × 30 × 150 = 13500 J
13. Ho an'ny dingana mitovy amin'ny etsy ambony, kajy ny fiovan'ny angovo anatiny.
Vahaolana: ΔU = ΔQ = 13500 J
14. Fantaro ny fiovan'ny entropy ho an'ny dingana isochoric miaraka amin'ny n = 1 mol, Cᵥ = 25 J/(mol K), T₁ = 200 K, ary T₂ = 400 K.
Vahaolana: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 25 × ln(2) ≈ 17.33 J/K
15. Tadiavo ny asa ataon'ny rafitra mandritra ny dingana isochoric misy entona 3 mol, ary miova avy amin'ny 200 K ka hatramin'ny 300 K ny mari-pana.
Vahaolana: W = 0 J (satria tsy miova ny volume, tsy misy asa atao)
16. Kajy ny fifindran'ny hafanana ho an'ny entona idealy mandalo dingana isochoric miaraka amin'ny mari-pana voalohany 150 K, mari-pana farany 300 K, ary Cᵥ = 15 J/(mol·K) ho an'ny entona 4 mol.
Vahaolana: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 4 × 15 × 150 = 9000 J
17. Inona ny fiovan'ny entropy ho an'ny entona idealy ao anatin'ny dingana isochoric miaraka amin'ny n = 1 mol, Cᵥ = 30 J/(mol·K), T₁ = 100 K, ary T₂ = 200 K?
Vahaolana: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 30 × ln(2) ≈ 20.79 J/K
18. Fantaro ny tsindry farany amin'ny entona iray mandalo dingana isokorika, raha jerena fa P₁ = 5 atm, T₁ = 250 K, ary T₂ = 500 K.
Vahaolana: P₂ = (T₂/T₁) × P₁ = 2 × 5 atm = 10 atm
19. Tadiavo ny fifindran'ny hafanana ho an'ny 5 mol an'ny entona idealy monatomika izay mandalo dingana isokorika avy amin'ny 300 K ka hatramin'ny 600 K. Eritrereto hoe Cᵥ = 15 J/(mol K).
Vahaolana: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 5 × 15 × 300 = 22500 J
20. Inona ny fiovan'ny angovo anatiny ho an'ilay olana etsy ambony?
Vahaolana: ΔU = ΔQ = 22500 J
21. Fantaro ny fiovan'ny entropy ho an'ny dingana isochoric izay n = 2 mol, Cᵥ = 25 J/(mol K), T₁ = 300 K, ary T₂ = 600 K.
Vahaolana: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 2 × 25 × ln(2) ≈ 34.66 J/K
22. Kajy ny mari-pana farany amin'ny 1 mol amin'ny entona idealy monatomika mandalo dingana isokorika raha toa ka 400 K ny mari-pana voalohany, ary 3 atm sy 6 atm ny tsindry voalohany sy farany.
Vahaolana: T₂ = 2 × T₁ = 800 K
23. Ho an'ny entona idealy diatomika mandalo dingana isokorika, kajy ny fiovan'ny angovo anatiny rehefa miova avy amin'ny 300 K ka hatramin'ny 600 K ny mari-pana, miaraka amin'ny entona 2 mol, ary Cᵥ = 30 J/(mol·K).
Vahaolana: ΔU = n × Cᵥ × ΔT = 2 × 30 × 300 = 18000 J
24. Kajy ny fifindran'ny hafanana ho an'ny entona idealy mandalo dingana isochoric miaraka amin'ny mari-pana voalohany 100 K, mari-pana farany 300 K, ary Cᵥ = 20 J/(mol·K) ho an'ny entona 2 mol.
Vahaolana: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 2 × 20 × 200 = 8000 J
25. Tadiavo ny asa vita amin'ny rafitra mandritra ny dingana isokorika ho an'ireo fepetra etsy ambony ireo.
Vahaolana: W = 0 J (satria tsy miova ny volume, tsy misy asa atao)
26. Inona ny fiovan'ny entropy ho an'ny entona idealy ao anatin'ny dingana isochoric rehefa miova avy amin'ny 400 K ka hatramin'ny 800 K ny mari-pana, ary n = 3 mol, Cᵥ = 20 J/(mol·K)?
Vahaolana: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 3 × 20 × ln(2) ≈ 41.58 J/K
27. Tadiavo ny fiovan'ny angovo afaka Gibbs ho an'ny dingana isochoric.
Vahaolana: ΔG = 0 (Ho an'ny dingana isokorika ao anaty rafitra mihidy, ΔG = 0)
28. Fantaro ny tsindry farany amin'ny entona iray mandalo dingana isokorika, raha jerena fa P₁ = 3 atm, T₁ = 300 K, ary T₂ = 450 K.
Vahaolana: P₂ = (T₂/T₁) × P₁ = 1.5 × 3 atm = 4.5 atm
29. Kajy ny fiovan'ny angovo anatiny ho an'ny rafitra iray mandalo dingana isokorika miaraka amin'ny entona 3 mol, Cᵥ = 20 J/(mol K), ary miova avy amin'ny 200 K ka hatramin'ny 400 K ny mari-pana.
Vahaolana: ΔU = n × Cᵥ × ΔT = 3 × 20 × 200 = 12000 J
30. Fantaro ny fiovan'ny entropy ho an'ny dingana isochoric izay n = 4 mol, Cᵥ = 30 J/(mol K), T₁ = 150 K, ary T₂ = 300 K.
Vahaolana: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 4 × 30 × ln(2) ≈ 55.86 J/K
Ireo olana ireo dia mandrakotra foto-kevitra isan-karazany mifandraika amin'ny dingana isokorika, toy ny famindrana hafanana, ny fiovan'ny angovo anatiny, ny asa vita, ny fiovan'ny entropy, sy ny maro hafa.
