11 Eżempji ta' mistoqsijiet dwar l-applikazzjoni tal-ewwel liġi tat-termodinamika għal diversi proċessi termodinamiċi (iżobariċi, iżotermali, iżokoriċi)
1. Il-graff t'hawn taħt juri ċ-ċiklu termodinamiku li jesperjenza gass. Ix-xogħol li jsir mill-gass fil-proċess ABCD huwa…
Diskussjoni
Huwa magħruf :
Pressjoni 1 (P1) = 2 x 105 Pa
Pressjoni 2 (P2) = 4 x 105 Pa
Volum 1 (V1) = 1 metri3
Volum 2 (V2) = 3 metri3
Mistoqsi Ix-xogħol li jsir mill-gass fil-proċess taċ-ċiklu ABCD
Jawab :
Xogħol magħmul mill-gass = erja tar-rettangolu ABCD.
W = (P2 - P1)(V2 - V1)
W = (4 x 105 - 2 x 105)(3 – 1)
W = (2 x 105)(2)
W = 4 x 105 Joule
Ix-xogħol li jsir mill-gass fil-proċess taċ-ċiklu ABCD huwa 4 x 105 Joule.
2. Ix-xogħol li jsir mill-gass fil-proċess taċ-ċiklu ABC huwa…
Diskussjoni
Huwa magħruf :
Pressjoni 1 (P1) = 3 x 105 Pa
Pressjoni 2 (P2) = 6 x 105 Pa
Volum 1 (V1) = 20 ċm3 = 20x10-6 m3
Volum 2 (V2) = 60 ċm3 = 60x10-6 m3
Mistoqsi Xogħol magħmul mill-gass fil-proċess taċ-ċiklu ABC
Jawab :
Xogħol magħmul mill-gass = erja tat-trijangolu ABCD.
W = ½ (P2 - P1)(V2 - V1)
W = ½ (6 x 105 - 3 x 105)(60 x 10-6 - 20 x 10-6)
W = ½ (3 x 105)(40 x 10-6)
W = ½ (120 x 10-1 Joule)
W = ½ (12 Joules)
W = 6 Joule
Ix-xogħol li jsir mill-gass fil-proċess taċ-ċiklu ABC huwa ta' 6 Joules.
3. Grafika tal-pressjoni (P) kontra l-volum (V) ta' gass fi spazju magħluq. Il-parti tal-grafka li turi l-gass jagħmel xogħol fuq l-ambjent hija…
Diskussjoni
Il-proċess AB u l-proċess DC huma proċessi iżobariċi. Il-proċess AD u l-proċess BC huma proċessi iżokoriċi.
Il-gass jaħdem fuq l-inħawi ta' madwaru jekk il-gass jespandi sabiex il-volum tal-ispazju okkupat mill-gass jiżdied (proċess DC). L-inħawi ta' madwaru jaħdmu fuq il-gass jekk il-gass jiċkien sabiex il-volum tal-ispazju okkupat mill-gass jonqos (proċess BC).
4. Il-gassijiet ideali kollha jgħaddu minn proċess iżokoriku allura...
A. il-molekuli kollha għandhom l-istess veloċità
B. f'temperaturi għoljin il-veloċità medja tal-molekuli hija akbar
C. il-pressjoni tal-gass tibqa' kostanti
D. il-gass se jagħmel xogħol
E. m'għandux enerġija interna
Diskussjoni
Isokoriku = volum kostanti.
It-tweġiba korretta hija B.
5. Kwantità ta' gass ideali hija kkompressata permezz ta' proċess termodinamiku mill-istat 1 għall-istat 2 kif muri fil-graff PV li ġej. Ix-xogħol li jsir mill-gass huwa…
A. -180 J
B. -90 J
Ċ. -30 J
D. 30 J
E. 90 J
Diskussjoni
1 litru = 0,001 m³
Huwa magħruf li :
Pressjoni 1 (P1 ) = 10 kPa = 10.000 Pa = 10.000 N/ m2
Pressjoni 2 (P2 ) = 20 kPa = 20.000 Pa = 20.000 N/ m2
Volum 1 (V1 ) = 4 litri = 4 (0,001 m3 ) = 0,004 m3
Volum 2 (V 2 ) = 10 litri = 10 (0,001 m 3 ) = 0,010 m 3
Mistoqsi : Xogħol (W) magħmul mill-gass
Tweġiba:
W = P (V2 – V1 ) + 1/2 ( P2 – P1 )( V2 – V1 )
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)
W = 60 + 1/2 (60)
W = 60 + 30
W = 90 Joule
It-tweġiba korretta hija E.
6. Ħares lejn id-dijagramma PV fuq il-ġenb!
Ix-xogħol prodott fil-proċess termodinamiku f'ċiklu wieħed huwa...
A. 100 kJ
B. 200 kJ
Ċ. 300 kJ
D. 400 kJ
E. 600 kJ
Diskussjoni
Huwa magħruf li :
Pressjoni 1 (P1 ) = 1 x 105 Pa = 1 x 105 N / m2
Pressjoni 2 (P2 ) = 3 x 105 Pa = 3 x 105 N / m2
Volum 1 (V1 ) = 2 m3
Volum 2 (V2 ) = 4 m3
Mistoqsi : Xogħol (W) iġġenerat.
Tweġiba :
Ix-xogħol magħmul = l-erja tal-kwadrilaterali abcd.
W = (P2 – P1 ) ( V2 – V1 )
W = (3 x 10⁻⁵ – 1 x 10⁻⁵ ) (4 – 2)
W = (2 x 105 ) (2)
W = 4 x 102 Joule
W = 400.000 Joule
W = 400 kilo Joule
It-tweġiba korretta hija D.
7. Gass ideali jgħaddi minn proċess kif muri fid-dijagramma PV fuq il-lemin. Ix-xogħol li jsir f'dan il-proċess huwa…
A. 35 J
B. 24 J
Ċ. 15 J
D. 12 J
E. 6 J
Diskussjoni
Huwa magħruf li :
Pressjoni 1 (P1 ) = 1 N/ m2
Pressjoni 2 (P2 ) = 7 N/ m2
Volum 1 (V1 ) = 1 m3
Volum 2 (V2 ) = 5 m3
Mistoqsi: Xogħol (W) lest.
Tweġiba:
Xogħol magħmul = erja tat-trijangolu ABC.
W = ½ (P2 – P1 ) ( V2 – V1 )
W = ½ ( 7-1 )( 5-1 )
W = ½ ( 6 )( 4 )
W = ½ (24)
W = 12 Joule
It-tweġiba korretta hija D.
8. 0,02 mol ta' gass monoatomiku f'temperatura ta' 350 K jinsab f'kontenitur magħluq. Kemm sħana hija meħtieġa biex tiżdied it-temperatura tal-gass għal 400 K? Il-kostanti universali tal-gass, R = 8,31 J mol-1 K-1.
A. 10 Joule
B. 12,5 Joule
Ċ. 14 Joule
D. 15,5 Joule
E. 17 Joule
Diskussjoni:
Huwa magħruf :
n = 0,02 mol
T1 = 350 K
T2 = 400 K
R = 8,31 J/mol K
Mistoqsi :
Sħana (Q)?
Jawab :
Fi proċess iżokoriku (volum kostanti), Q = delta U
Deskrizzjoni: Q = sħana, delta U = bidla fl-enerġija interna, U = enerġija interna
9. Żewġ moli ta' gass monatomiku f'temperatura ta' 20 oC u pressjoni 2 × 105 Il-Pa tgħaddi minn proċess iżokoriku sakemm il-pressjoni ssir 4 × 105 Pa. Jekk il-kostanti universali tal-gass = 8,31 J/mol K, allura l-bidla fl-enerġija interna tal-gass hija…
A. 7304 J
B. 6200 J
Ċ. 2291 J
D. 2128 J
E. 1208 J
Diskussjoni:
Huwa magħruf :
n = 2 mol
T1 = 20 + 273 = 293 K
P1 = 2x105 Pa
P2 = 4x105 Pa
R = 8,31 J/mol K
Mistoqsi :
Bidla fl-enerġija interna (delta U)?
Jawab :
delta U = 3/2 nR(T2-T1)
Għadd T2 l-ewwel uża l-formula tal-liġi ta' Gay-Lussac (volum kostanti)
10. Il-parti tal-graff tal-pressjoni (P) – volum (V) li turi l-gass li jirċievi xogħol estern hija...
A. AB
B. CD
Ċ. QK
D. DA
E. AC
Diskussjoni :
Jekk isir xogħol fuq il-gass, il-volum tiegħu jiżdied. Bil-maqlub, jekk isir xogħol fuq il-gass minn sors estern, il-volum tiegħu jonqos. Il-proċess muri fil-graff ta’ hawn fuq li juri t-tnaqqis fil-volum tal-gass huwa l-proċess CD.
Allura t-tweġiba korretta hija B.
11. Il-graffs t'hawn taħt juru r-relazzjoni bejn il-pressjoni (P) u l-volum (V) tal-gass li jkun għaddej minn proċess.
Il-proċess li jipproduċi l-akbar sforz jidher fil-graff numru …
A. (1)
B. (2)
Ċ. (3)
D. (4)
Diskussjoni :
Ix-xogħol li sar = l-erja. Iktar ma tkun kbira l-erja, iktar ikun kbir ix-xogħol li sar. L-akbar erja tidher fil-graff 3.
It-tweġiba korretta hija Ċ.
