Termodinamika - olana sy vahaolana

Termodinamika - olana sy vahaolana

Ny lalàna voalohany momba ny thermodynamics

1. Mifototra amin'ny grafika PV etsy ambany, inona ny tahan'ny asa ataon'ny entona amin'ny dingana I, amin'ny asa ataon'ny entona amin'ny dingana II?

Fantatra:

Dingana 1:

Tsindry (P) = 20 N/ ^m²

Habe voalohany (V ₁ ) = 10 litatra = 10 dm ³ = 10 x 10 ^-3 m ³

Habetsahana farany (V ₂ ) = 40 litatra = 40 dm ³ = 40 x 10 ^-3 m ³

Dingana 2:

Dingana (P) = 15 N/ ^m2

Habe voalohany (V ₁ ) = 20 litatra = 20 dm ³ = 20 x 10 ^-3 m ³

Habetsahana farany (V ₂ ) = 60 litatra = 60 dm ³ = 60 x 10 ^-3 m ³

Tadiavo: Ny tahan'ny asa ataon'ny entona

vahaolana:

Ny asa ataon'ny entona amin'ny dingana I:

W = P ΔV = P (V ₂ –V ₁ ) = (20)(40-10)(10 ^-3 m ³ ) = (20)(30)(10 ^-3 m ³ ) = (600)(10 ^-3 m ³ ) = 0.6 m ³

Ny asa ataon'ny entona amin'ny dingana II:

W = P ΔV = P (V ₂ –V ₁ ) = (15)(60-20)(10 ^-3 m ³ ) = (15)(40)(10 ^-3 m ³ ) = (600)(10 ^-3 m ³ ) = 0.6 m ³

Ny tahan'ny asa ataon'ny entona amin'ny dingana I sy ny dingana II:

0.6 m3 ^: 0.6 ^m3

1: 1

2.

Mifototra amin'ny grafika etsy ambany, inona ny asa ataon'ny entona hélium amin'ny dingana AB?

Fantatra:

Tsindry (P) = 2 x 10 ⁵ N/m2 ⁼ 2 x 10 ⁵ Pascal

Habe voalohany (V ₁ ) = 5 sm ³ = 5 x 10 ^-6 m ³

Habetsahana farany (V ₂ ) = 15 sm ³ = 15 x 10 ^-6 m ³

Tadiavo: Asa ataon'ny entona eo am-panaovana AB

vahaolana:

W = ∆P ∆V

W = P (V ₂ – V ₁ )

W = (2 x 10 ⁵ )(15 x 10 ^-6 – 5 x 10 ^-6 )

W = (2 x 10 ⁵ )(10 x 10 ^-6 ) = (2 x 10 ⁵ )(1 x 10 ^-5 )

W = 2 Joule

3.

Mifototra amin'ny grafika etsy ambany, inona ny asa vita amin'ny dingana AB?

Fantatra:

Tsindry voalohany (P1 ₎ = 4 Pa ​​​​= 4 N/ ^m2

Tsindry farany (P ₂ ) = 6 Pa = 6 N/m ²

Habe voalohany (V ₁ ) = 2 m ³

Habetsahana farany (V ₂ ) = 4 m ³

Tadiavo: asa vita, karakaraiko

vahaolana:

Asa ataon'ny entona = velaran-tany eo ambanin'ny fiolahana ab

W = velaran'ny telozoro + velaran'ny mahitsizoro

W = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)

W = ½ (2)(2) + 4(2)

W = 2 + 8

W = 10 Joule

4. Mifototra amin'ny grafika etsy ambany, inona ny asa vita nandritra ny dingana ABCA.

vahaolana:

Asa (W) = velaran'ny telozoro ABC

W = ½ (20-10)(6 x 10 ⁵ – 2 x 10 ⁵ )

W = ½ (10)(4 x 10 ⁵ )

W = (5)(4 x 10 ⁵ )

W = 20 x 10 ⁵

W = 2 x ¹⁰⁶ Joule

maotera hafanana

5. Mitroka hafanana 2000 Joule amin'ny mari-pana avo ny motera iray ary mamoaka hafanana 1200 Joule amin'ny mari-pana ambany. Manao ahoana ny fahombiazan'ny motera?

Fantatra:

Fidiran'ny hafanana (QH ₎ = 2000 Joules

Hafanana mivoaka (QL ₎ = 1200 Joules

Asa ataon'ny motera (W) = 2000 – 1200 = 800 Joules

Tadiavo: fahombiazana (e)

vahaolana:

e = W / Q _H

e = 800/2000

e = 0.4 x 100%

e = 40%

Motera Carnot

6. Mitroka hafanana amin'ny 960 Kelvin ny motera iray ary mamoaka hafanana amin'ny 576 Kelvin kosa ny motera. Inona ny fahombiazan'ny motera?

Fantatra:

Hafanana avo (T _H ) = 960 K

Mari-pana ambany (T _L ) = 576 K

Tadiavo: fahombiazana (e)

vahaolana:

Fahombiazan'ny motera Carnot = 0.4 x 100% = 40%

7. Mifototra amin'ny grafika etsy ambany, ny asa ataon'ny motera dia 6000 Joules. Inona ny hafanana avoakan'ny motera isaky ny faribolana?

Fantatra:

Asa (W) = 6000 Joule

Hafanana avo (T _H ) = 800 Kelvin

Mari-pana ambany (T _L ) = 300 Kelvin

Tadiavo: hafanana avoakan'ny motera

Vahaolana :

Fahombiazan'ny Carnot (idealy):

Hafanana voarain'ny motera Carnot:

W = e Q ₁

6000 = (0.625) Q ₁

Q ₁ = 6000 / 0.625

Q1 = ₉₆₀₀

Hafanana avoakan'ny motera Carnot:

Q2 = _Q1 – _W

Q2 = 9600 – ₆₀₀₀

Q ₂ = 3600 Joule

8. Ny fahombiazan'ny motera Carnot dia 40%. Raha voatsindrona amin'ny 727°C ny hafanana dia inona ny mari-pana ambany indrindra.

Fantatra:

Fahombiazana (e) = 40% = 40/100 = 0.4

Mari-pana ambony (T _H ) = 727 ^o C + 273 = 1000 K

Tadiavo: Mari-pana ambany

vahaolana:

T _L = 600 Kelvin – 273 = 327 ^° C

9. Mifototra amin'ny grafika etsy ambany, raha mandray hafanana 800 J ny motera, inona ny asa ataon'ny motera?

Fantatra:

Hafanana avo (T _H ) = 600 Kelvin

Mari-pana ambany (T _L ) = 250 Kelvin

Fidiran'ny hafanana (Q ₁ ) = 800 Joules

Tadiavo: Asa (W)

vahaolana:

Ny fahombiazan'ny motera Carnot:

Ny motera no nanao ny asa:

W = e Q ₁

W = (7/12)(800 Joules)

W = 466.7 Joule

10. Ny mari-pana ambony indrindra amin'ny motera Carnot dia 600 K. Raha mandray hafanana 600 J ny motera ary 400 K ny mari-pana ambany, inona ny asa ataon'ny motera?

Fantatra:

Mari-pana ambany (T _L ) = 400 K

Hafanana avo (T _H ) = 600 K

Fidiran'ny hafanana (Q ₁ ) = 600 Joules

Tadiavo: Ny asa dia nataon'ny motera Carnot (W)

vahaolana:

Ny fahombiazan'ny motera Carnot:

Ny asa dia nataon'ny motera Carnot:

W = e Q ₁

W = (1/3)(600) = 200 Joule

1. Inona no ifantohan'ny termodinamika voalohany indrindra? valinyNy termodinamika dia mifantoka amin'ny fandalinana ny angovo, ny fiovany, ary ny fifandraisany amin'ny zavatra, indrindra fa ao anatin'ny rafitra misy fifandanjana.
2. Ahoana no ifandraisan'ny lalàn'ny termodinamika faha-aotra amin'ny mari-pana? valinyNy lalàna faha-aotra dia milaza fa raha samy ao anatin'ny fifandanjana ara-thermal miaraka amin'ny rafitra fahatelo ny rafitra roa, dia ao anatin'ny fifandanjana ara-thermal izy ireo. Midika izany fa misy toetra antsoina hoe mari-pana, izay mitovy amin'ny rafitra rehetra ao anatin'ny fifandanjana ara-thermal.
3. Inona no lazain'ny lalàna voalohany momba ny thermodynamics? valinyNy lalàna voalohany, fantatra ihany koa amin'ny hoe lalàn'ny fitsitsiana angovo, dia milaza fa tsy azo foronina na ravana ny angovo, fa avadika avy amin'ny endrika iray mankany amin'ny iray hafa fotsiny. Ao anatin'ny rafitra mihidy, ny fiovan'ny angovo anatiny dia mitovy amin'ny hafanana ampiana ao amin'ny rafitra mihena ny asa ataon'ny rafitra amin'ny manodidina azy.
4. Nahoana no tena ilaina amin'ny fahatakarana ny lalana izoran'ny fizotran'ny zavatra voajanahary ny lalàna faharoan'ny termodinamika? valinyNy lalàna faharoa dia milaza fa ny entropy (na ny fikorontanana) amin'ny rafitra mitokana dia mitombo na mijanona ho tsy miova foana. Izany dia milaza fa miparitaka ho azy ny angovo raha tsy voasakana, manome tari-dalana mankany amin'ny dingana voajanahary ary manazava ny antony mahatonga ny dingana sasany hitranga ho azy raha toa ka tsy mitranga ny hafa.
5. Inona no atao hoe entropy, ary ahoana no ifandraisan'izany amin'ny fikorontanana ao amin'ny rafitra iray? valinyNy entropy dia fandrefesana ny habetsaky ny angovo ao amin'ny rafitra iray izay tsy azo ampiasaina hanaovana asa. Matetika koa izy io no faritana ho fandrefesana ny fikorontanana na ny kisendrasendra ao amin'ny rafitra. Amin'ny ankapobeny, ny entropy ambony kokoa dia mifanitsy amin'ny fikorontanana na ny kisendrasendra lehibe kokoa.
6. Ahoana no ilazan'ny lalàna fahatelon'ny termodinamika ny entropian'ny kristaly tonga lafatra amin'ny aotra tanteraka? valinyNy lalàna fahatelo dia milaza fa ny entropia amin'ny kristaly tonga lafatra dia aotra tanteraka amin'ny mari-pana aotra tanteraka (0 Kelvin). Midika izany fa amin'io mari-pana io dia milamina tsara ny rafitra.
7. Nahoana ny hafanana no tsy afaka mikoriana irery avy amin'ny vatana mangatsiaka kokoa mankany amin'ny vatana mafana kokoa? valinyVokatry ny lalàna faharoan'ny termodinamika ity fihetsika ity. Raha mikoriana ho azy avy amin'ny vatana mangatsiaka kokoa mankany amin'ny vatana mafana kokoa ny hafanana, dia hitarika fihenan'ny entropy ankapoben'ny rafitra izany, izay tsy tian'ny dingana voajanahary.
8. Inona no mahasamihafa ny rafitra mitokana, mihidy ary misokatra amin'ny termodinamika? valinyNy rafitra mitokana dia tsy mifanakalo angovo na zavatra amin'ny manodidina azy. Ny rafitra mihidy dia afaka mifanakalo angovo fa tsy misy dikany amin'ny manodidina azy. Ny rafitra misokatra dia afaka mifanakalo angovo sy zavatra amin'ny manodidina azy.
9. Inona no maha samy hafa ny foto-kevitra hoe "asa" ao amin'ny termodinamika amin'ny fampiasana andavanandro an'io teny io? valinyAo amin'ny termodinamika, ny "asa" dia manondro ny fizotran'ny famindrana angovo izay ahetsiketsehan'ny hery ampiharina amin'ny zavatra iray amin'ny lalana mifanitsy amin'ny hery. Ohatra, rehefa mivelatra manohitra ny piston ny entona iray, dia miasa eo amin'ny piston izany. Famaritana manokana kokoa ity raha oharina amin'ny fampiasana andavanandro ny "asa", izay mety hidika fotsiny hoe asa na hetsika rehetra.

10. Inona no atao hoe tsingerina Carnot, ary nahoana izy no manan-danja amin'ny termodinamika? Valiny : Ny tsingerina Carnot dia tsingerina termodinamika tonga lafatra izay manome fetra ambony amin'ny fahombiazana azon'ny motera termodinamika mahazatra tratrarina mandritra ny fiovan'ny hafanana ho asa (na ny mifamadika amin'izany). Manan-danja izany satria mametraka fetra fahombiazana fototra mifototra amin'ny mari-pana ao amin'ny tahirin-kafanana izay iasan'ny motera.