11 തെർമോഡൈനാമിക്സിന്റെ ഒന്നാം നിയമം വിവിധ തെർമോഡൈനാമിക് പ്രക്രിയകളിൽ (ഐസോബാറിക്, ഐസോതെർമൽ, ഐസോകോറിക്) പ്രയോഗിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യങ്ങളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ.
1. താഴെയുള്ള ഗ്രാഫ് ഒരു വാതകം അനുഭവിക്കുന്ന തെർമോഡൈനാമിക് ചക്രം കാണിക്കുന്നു. ABCD പ്രക്രിയയിൽ വാതകം ചെയ്യുന്ന ജോലി...
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
മർദ്ദം 1 (പി1) = 2 x 105 Pa
മർദ്ദം 2 (പി2) = 4 x 105 Pa
വാല്യം 1 (വി1) = 1 മീ3
വാല്യം 2 (വി2) = 3 മീ3
ചോദിച്ചു : ABCD സൈക്കിൾ പ്രക്രിയയിൽ വാതകം ചെയ്യുന്ന പ്രവർത്തനം
ജവാബ് :
വാതകം കൊണ്ട് ചെയ്യുന്ന ജോലി = ദീർഘചതുരത്തിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം ABCD.
പ = (പി2 - പി1)(വി2 - വി1)
പ = (4 x 105 - 2 x 105)(3 – 1)
പ = (2 x 105)(2)
പ = 4 x 105 ജൂൾ
ABCD സൈക്കിൾ പ്രക്രിയയിൽ വാതകം ചെയ്യുന്ന ജോലി 4 x 10 ആണ്.5 ജൂൾ.
2. ABC സൈക്കിൾ പ്രക്രിയയിൽ വാതകം ചെയ്യുന്ന ജോലി…
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
മർദ്ദം 1 (പി1) = 3 x 105 Pa
മർദ്ദം 2 (പി2) = 6 x 105 Pa
വാല്യം 1 (വി1) = 20 സെ.മീ3 = 20x10-6 m3
വാല്യം 2 (വി2) = 60 സെ.മീ3 = 60x10-6 m3
ചോദിച്ചു : ABC സൈക്കിൾ പ്രക്രിയയിൽ വാതകം ചെയ്യുന്ന ജോലി
ജവാബ് :
വാതകം കൊണ്ട് ചെയ്യുന്ന ജോലി = ത്രികോണത്തിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം ABCD.
പ = ½ (പി2 - പി1)(വി2 - വി1)
പ = ½ (6 x 105 - 3 x 105)(60 x 10)-6 - 20 x 10-6)
പ = ½ (3 x 105)(40 x 10)-6)
പ = ½ (120 x 10-1 ജൂൾ)
പ = ½ (12 ജൂൾസ്)
പ = 6 ജൂൾ
ABC സൈക്കിൾ പ്രക്രിയയിൽ വാതകം ചെയ്യുന്ന ജോലി 6 ജൂൾ ആണ്.
3. ഒരു അടച്ച സ്ഥലത്ത് ഒരു വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദം (P) വ്യാപ്തം (V) യുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്ന ഒരു ഗ്രാഫ്. പരിസ്ഥിതിയിൽ വാതകം പ്രവർത്തിക്കുന്നത് കാണിക്കുന്ന ഗ്രാഫിലെ ഭാഗം...
ചർച്ച
പ്രോസസ് AB, പ്രോസസ് DC എന്നിവ ഐസോബാറിക് പ്രോസസുകളാണ്. പ്രോസസ് AD, പ്രോസസ് BC എന്നിവ ഐസോകോറിക് പ്രോസസുകളാണ്.
വാതകം വികസിക്കുകയും അത് കൈവശപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന സ്ഥലത്തിന്റെ വ്യാപ്തം വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്താൽ വാതകം ചുറ്റുപാടിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു (DC പ്രക്രിയ). വാതകം ചുരുങ്ങുകയും അത് കൈവശപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന സ്ഥലത്തിന്റെ വ്യാപ്തം കുറയുകയും ചെയ്താൽ ചുറ്റുപാടുകൾ വാതകത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു (BC പ്രക്രിയ).
4. എല്ലാ ആദർശ വാതകങ്ങളും ഒരു ഐസോകോറിക് പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, അതിനാൽ...
എ. എല്ലാ തന്മാത്രകൾക്കും ഒരേ വേഗതയാണ്
B. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി വേഗത കൂടുതലാണ്
സി. വാതക മർദ്ദം സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു
ഡി. ഗ്യാസ് പ്രവർത്തിക്കും
E. ന് ആന്തരിക ഊർജ്ജമില്ല.
ചർച്ച
ഐസോകോറിക് = സ്ഥിരമായ വ്യാപ്തം.
ശരിയായ ഉത്തരം ബി ആണ്.
5. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന PV ഗ്രാഫിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒരു തെർമോഡൈനാമിക് പ്രക്രിയയിലൂടെ ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അളവ് കംപ്രസ് ചെയ്യുന്നു, അത് അവസ്ഥ 1 മുതൽ അവസ്ഥ 2 വരെ എത്തുന്നു. വാതകം ചെയ്യുന്ന ജോലി...
എ. -180 ജെ
ബി. -90 ജെ
സി. -30 ജെ
ഡി. 30 ജെ
ഇ. 90 ജെ
ചർച്ച
1 ലിറ്റർ = 0,001 മീ 3
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത് :
മർദ്ദം 1 (P 1 ) = 10 kPa = 10.000 Pa = 10.000 N/m 2
മർദ്ദം 2 (P 2 ) = 20 kPa = 20.000 Pa = 20.000 N/m 2
വോളിയം 1 (V 1 ) = 4 ലിറ്റർ = 4 (0,001 m 3 ) = 0,004 m 3
വോളിയം 2 (V 2 ) = 10 ലിറ്റർ = 10 (0,001 m 3 ) = 0,010 m 3
ആവശ്യമുണ്ട് : ഗ്യാസ് ഉപയോഗിച്ച് ചെയ്യുന്ന ജോലി (പശ്ചിമം)
ഉത്തരം :
W = P (V 2 – V 1 ) + 1/2 (P 2 – P 1 )(V 2 – V 1 )
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)
പ = 60 + 1/2 (60)
പ = 60 + 30
പ = 90 ജൂൾ
ശരിയായ ഉത്തരം E ആണ്.
6. വശത്തുള്ള പിവി ഡയഗ്രം നോക്കൂ!
ഒരു ചക്രത്തിൽ തെർമോഡൈനാമിക് പ്രക്രിയയിൽ ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്ന ജോലി...
എ. 100 കെജെ
ബി. 200 കെജെ
സി. 300 കെജെ
ഡി. 400 കെജെ
ഇ. 600 കെജെ
ചർച്ച
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത് :
മർദ്ദം 1 (P 1 ) = 1 x 10 5 Pa = 1 x 10 5 N/m 2
മർദ്ദം 2 (P 2 ) = 3 x 10 5 Pa = 3 x 10 5 N/m 2
വാല്യം 1 (V 1 ) = 2 മീ 3
വാല്യം 2 (V 2 ) = 4 മീ 3
ചോദിച്ചു : ജോലി (W) സൃഷ്ടിച്ചു.
ഉത്തരം :
ചെയ്ത ജോലി = ചതുർഭുജത്തിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം abcd.
W = (പി 2 – പി 1 )(വി 2 – വി 1 )
W = (3 x 10 5 – 1 x 10 5 )(4 – 2)
പ = (2 x 10 5 )(2)
W = 4 x 10 5 ജൂൾ
പ = 400.000 ജൂൾ
W = 400 കിലോ ജൂൾ
ശരിയായ ഉത്തരം D ആണ്.
7. വലതുവശത്തുള്ള പിവി ഡയഗ്രാമിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു ആദർശ വാതകം ഒരു പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയിൽ ചെയ്യുന്ന ജോലി...
എ. 35 ജെ
ബി. 24 ജെ
സി. 15 ജെ
ഡി. 12 ജെ
ഇ. 6 ജെ
ചർച്ച
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത് :
മർദ്ദം 1 (P 1 ) = 1 N/m 2
മർദ്ദം 2 (P 2 ) = 7 N/m 2
വാല്യം 1 (V 1 ) = 1 മീ 3
വാല്യം 2 (V 2 ) = 5 മീ 3
ചോദിച്ചു: ജോലി (W) കഴിഞ്ഞു.
ഉത്തരം :
ചെയ്ത ജോലി = ABC ത്രികോണത്തിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം.
W = ½ (പി 2 – പി 1 )(വി 2 – വി 1 )
പ = ½ ( 7-1 )( 5-1 )
പ = ½ ( 6 )( 4 )
പ = ½ (24)
പ = 12 ജൂൾ
ശരിയായ ഉത്തരം D ആണ്.
8. 350 K താപനിലയിൽ ഒരു മോണാറ്റോമിക് വാതകത്തിന്റെ 0,02 mol ഒരു അടച്ച പാത്രത്തിലാണ്. വാതകത്തിന്റെ താപനില 400 K ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ എത്ര താപം ആവശ്യമാണ്? സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കം, R = 8,31 J mol-1 K-1.
എ. 10 ജൂൾ
ബി. 12,5 ജൂൾ
സി. 14 ജൂൾ
ഡി. 15,5 ജൂൾ
ഇ. 17 ജൂൾസ്
ചർച്ച :
അറിയപ്പെടുന്നത് :
n = 0,02 മോൾ
T1 = 350 കെ
T2 = 400 കെ
R = 8,31 J/mol · K
ചോദിച്ചു :
ചൂട് (Q) ?
ജവാബ് :
ഒരു ഐസോകോറിക് പ്രക്രിയയിൽ (സ്ഥിരമായ വ്യാപ്തം), Q = ഡെൽറ്റ U
വിവരണം: Q = താപം, ഡെൽറ്റ U = ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം, U = ആന്തരിക ഊർജ്ജം
9. 20 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് താപനിലയിൽ രണ്ട് മോൾ മോണറ്റോമിക് വാതകം oസി യും മർദ്ദം 2 × 10 ഉം5 മർദ്ദം 4 × 10 ആകുന്നതുവരെ Pa ഒരു ഐസോകോറിക് പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു.5 സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കം = 8,31 J/mol K ആണെങ്കിൽ, വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം...
എ. 7304 ജെ
ബി. 6200 ജെ
സി. 2291 ജെ
ഡി. 2128 ജെ
ഇ. 1208 ജെ
ചർച്ച :
അറിയപ്പെടുന്നത് :
n = 2 മോൾ
T1 = 20 + 273 = 293 കെ
P1 = 2x105 Pa
P2 = 4x105 Pa
R = 8,31 J/mol · K
ചോദിച്ചു :
ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം (ഡെൽറ്റ യു) ?
ജവാബ് :
ഡെൽറ്റ U = 3/2 nR(T)2-T1)
കൗണ്ട് ടി2 ആദ്യം ഗേ-ലുസാക് നിയമ സൂത്രവാക്യം (സ്ഥിരമായ വ്യാപ്തം) ഉപയോഗിക്കുക.
10. മർദ്ദം (P) – വ്യാപ്തം (V) ഗ്രാഫിലെ വാതകം സ്വീകരിക്കുന്ന ബാഹ്യ പ്രവർത്തനം കാണിക്കുന്ന ഭാഗം...
എ. എബി
ബി. സി.ഡി.
സി. ബി.സി.
ഡി. ഡിഎ
ഇ. എ.സി.
ചർച്ച :
വാതകത്തിൽ പ്രവർത്തനം നടത്തിയാൽ അതിന്റെ വ്യാപ്തം വർദ്ധിക്കും. നേരെമറിച്ച്, ഒരു ബാഹ്യ സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് വാതകത്തിൽ പ്രവർത്തനം നടത്തിയാൽ അതിന്റെ വ്യാപ്തം കുറയും. മുകളിലുള്ള ഗ്രാഫിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന വാതക വ്യാപ്തത്തിലെ കുറവ് കാണിക്കുന്ന പ്രക്രിയ പ്രോസസ് സിഡി ആണ്.
അപ്പോൾ ശരിയായ ഉത്തരം B ആണ്.
11. ഒരു പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്ന വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദവും (P) വ്യാപ്തവും (V) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം താഴെയുള്ള ഗ്രാഫുകൾ കാണിക്കുന്നു.
ഏറ്റവും കൂടുതൽ പരിശ്രമം ഉണ്ടാക്കുന്ന പ്രക്രിയ ഗ്രാഫ് നമ്പറിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു ...
എ. (1)
ബി. (2)
സി. (3)
ഡി. (4)
ചർച്ച :
ചെയ്ത ജോലി = വിസ്തീർണ്ണം. വിസ്തീർണ്ണം വലുതാകുന്തോറും ചെയ്ത ജോലിയുടെ വലുപ്പവും വർദ്ധിക്കും. ഏറ്റവും വലിയ വിസ്തീർണ്ണം ഗ്രാഫ് 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ശരിയായ ഉത്തരം സി ആണ്.
