30 L-ewwel liġi tat-termodinamika – problemi u soluzzjonijiet
1. 3000 J ta' sħana jiġi miżjud ma' sistema u 2500 J ta' jaħdmu isir mis-sistema. X'inhi l-bidla fl-enerġija interna tas-sistema?
Magħruf:
Sħana (Q) = +3000 Joule
Xogħol (W) = +2500 Joule
Mixtieqa: il-bidla fl-enerġija interna tas-sistema
Soluzzjoni:
L-ekwazzjoni ta' l-ewwel liġi tat-termodinamika
ΔU = QW
Il-konvenzjonijiet tas-sinjali:
Q hija pożittiva jekk is-sħana tiżdied mas-sistema
W hija pożittiva jekk ix-xogħol isir mis-sistema
Q hija negattiva jekk is-sħana titlaq mis-sistema
W huwa negattiv jekk isir xogħol fuq is-sistema
Il-bidla fl-enerġija interna tas-sistema:
ΔU = 3000-2500
ΔU = 500 Joule
L-enerġija interna tiżdied b'500 Joules.
2. 2000 J ta' sħana jiżdiedu ma' sistema u 2500 J ta' xogħol isir fuq is-sistema. X'inhi l-bidla fl-enerġija interna tas-sistema?
Magħruf:
Sħana (Q) = +2000 Joule
Xogħol (W) = -2500 Joule
Mixtieqa: Il-bidla fl-enerġija interna tas-sistema
Soluzzjoni:
ΔU = QW
ΔU = 2000-(-2500)
ΔU = 2000+2500
ΔU = 4500 Joule
L-enerġija interna tiżdied b'4500 Joules.
3. 2000 J ta' sħana joħorġu mis-sistema u 2500 J ta' xogħol isiru fuq is-sistema. X'inhi l-bidla fl-enerġija interna tas-sistema?
Magħruf:
Sħana (Q) = -2000 Joule
Xogħol (W) = -3000 Joule
Mixtieqa: Il-bidla fl-enerġija interna tas-sistema
Soluzzjoni:
ΔU = QW
ΔU = -2000-(-3000)
ΔU = -2000+3000
ΔU = 1000 Joule
L-enerġija interna tiżdied b'4500 Joules.
Konklużjoni:
– Jekk tiżdied is-sħana fis-sistema, allura l-enerġija interna tas-sistema tiżdied
– Jekk is-sħana titlaq mis-sistema, allura l-enerġija interna tas-sistema tonqos
– Jekk ix-xogħol isir mis-sistema, allura l-enerġija interna tas-sistema tonqos
– Jekk ix-xogħol isir fuq is-sistema, allura l-enerġija interna tas-sistema tiżdied
4. Ikkalkula l-bidla fl-enerġija interna ta' 2 moli ta' gass ideali meta jiżdiedu 400 J ta' sħana, u l-gass jespandi, u jagħmel 300 J ta' xogħol fuq l-inħawi ta' madwaru.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika: (ΔU = Q – W):
\[ \Delta U = 400 – 300 = 100\, \text{J} \]
5. Iddetermina t-trasferiment tas-sħana għal sistema li twettaq 200 J ta' xogħol fuq l-inħawi ta' madwarha u għandha bidla fl-enerġija interna ta' 50 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[ Q = ΔU + W = 50 + 200 = 250, J \]
6. Ikkalkula x-xogħol li jsir minn sistema meta tassorbi 600 J ta' sħana u l-enerġija interna tagħha tiżdied b'150 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
W = Q – ΔU = 600 – 150 = 450, J
\]
7. Iddetermina t-trasferiment tas-sħana għal sistema li twettaq xogħol ta' 500 J u l-enerġija interna tagħha tonqos b'100 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
Q = ΔU + W = (-100) + 500 = 400, J
\]
8. Ikkalkula l-bidla fl-enerġija interna meta jintilfu 300 J ta' sħana u jsiru 200 J ta' xogħol fuq is-sistema.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
\Delta U = -300 + 200 = -100\, \text{J}
\]
9. Iddetermina x-xogħol li jsir fuq sistema meta titlef 400 J ta' sħana u l-enerġija interna tagħha tonqos b'200 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
W = ΔU – Q = (-200) – (-400) = 200, J
\]
10. Ikkalkula t-trasferiment tas-sħana meta l-enerġija interna ta' sistema tiżdied b'100 J u jsir xogħol ta' 50 J fuq is-sistema.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
Q = ΔU + W = 100 + 50 = 150, J
\]
11. Iddetermina l-bidla fl-enerġija interna meta sistema tassorbi 250 J ta' sħana u twettaq 150 J ta' xogħol fuq l-inħawi ta' madwarha.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
ΔU = Q – W = 250 – 150 = 100, J
\]
12. Ikkalkula x-xogħol li tagħmel is-sistema meta titlef 300 J ta’ sħana, u l-enerġija interna tagħha tonqos b’100 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
W = Q – ΔU = -300 – (-100) = -200, J
\]
13. Iddetermina t-trasferiment tas-sħana għal sistema li tagħmel xogħol ta' 400 J fuq l-inħawi ta' madwarha u l-enerġija interna tagħha tiżdied b'150 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
Q = ΔU + W = 150 + 400 = 550, J
\]
14. Ikkalkula l-bidla fl-enerġija interna meta jiżdiedu 500 J ta' sħana, u s-sistema tagħmel 300 J ta' xogħol fuq l-inħawi ta' madwarha.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
ΔU = Q – W = 500 – 300 = 200, J
\]
15. Iddetermina x-xogħol li tagħmel is-sistema meta tassorbi 600 J ta' sħana, u l-enerġija interna tagħha tiżdied b'200 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
W = Q – ΔU = 600 – 200 = 400, J
\]
16. Ikkalkula t-trasferiment tas-sħana meta sistema twettaq 700 J ta' xogħol u l-enerġija interna tagħha tonqos bi 300 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
Q = ΔU + W = (-300) + 700 = 400, J
\]
17. Iddetermina l-bidla fl-enerġija interna meta jintilfu 800 J ta' sħana u jsiru 400 J ta' xogħol fuq is-sistema.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
\Delta U = -800 + 400 = -400\, \text{J}
\]
18. Ikkalkula x-xogħol li jsir fuq is-sistema meta titlef 900 J ta' sħana, u l-enerġija interna tagħha tonqos b'500 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
W = ΔU – Q = (-500) – (-900) = 400, J
\]
19. Iddetermina t-trasferiment tas-sħana meta l-enerġija interna ta' sistema tiżdied b'600 J, u jsir xogħol ta' 300 J fuq is-sistema.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
Q = ΔU + W = 600 + 300 = 900, J
\]
20. Ikkalkula l-bidla fl-enerġija interna meta sistema tassorbi 700 J ta' sħana u twettaq 350 J ta' xogħol fuq l-inħawi ta' madwarha.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
ΔU = Q – W = 700 – 350 = 350, J
\]
21. Iddetermina x-xogħol li tagħmel is-sistema meta titlef 800 J ta' sħana, u l-enerġija interna tagħha tonqos b'400 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
W = Q – ΔU = -800 – (-400) = -400, J
\]
22. Ikkalkula t-trasferiment tas-sħana meta sistema tagħmel 900 J ta' xogħol fuq l-inħawi ta' madwarha, u l-enerġija interna tagħha tiżdied b'450 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
Q = ΔU + W = 450 + 900 = 1350, J
\]
23. Iddetermina l-bidla fl-enerġija interna meta jiżdiedu 1000 J ta' sħana, u s-sistema tagħmel 500 J ta' xogħol fuq l-inħawi ta' madwarha.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
ΔU = Q – W = 1000 – 500 = 500, J
\]
24. Ikkalkula x-xogħol li tagħmel is-sistema meta tassorbi 1100 J ta’ sħana, u l-enerġija interna tagħha tiżdied b’550 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
W = Q – ΔU = 1100 – 550 = 550, J
\]
25. Iddetermina t-trasferiment tas-sħana meta sistema twettaq xogħol ta' 1200 J, u l-enerġija interna tagħha tonqos b'600 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
Q = ΔU + W = (-600) + 1200 = 600, J
\]
26. Ikkalkula l-bidla fl-enerġija interna meta jintilfu 1300 J ta' sħana, u jsiru 650 J ta' xogħol fuq is-sistema.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
\Delta U = -1300 + 650 = -650\, \text{J}
\]
27. Iddetermina x-xogħol li jsir fuq is-sistema meta titlef 1400 J ta' sħana, u l-enerġija interna tagħha tonqos b'700 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
W = ΔU – Q = (-700) – (-1400) = 700, J
\]
28. Ikkalkula t-trasferiment tas-sħana meta l-enerġija interna ta' sistema tiżdied bi 800 J, u jsir xogħol ta' 400 J fuq is-sistema.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
Q = ΔU + W = 800 + 400 = 1200, J
\]
29. Iddetermina l-bidla fl-enerġija interna meta sistema tassorbi 1500 J ta' sħana u twettaq 750 J ta' xogħol fuq l-inħawi ta' madwarha.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
ΔU = Q – W = 1500 – 750 = 750, J
\]
30. Ikkalkula x-xogħol li tagħmel is-sistema meta titlef 1600 J ta’ sħana, u l-enerġija interna tagħha tonqos b’800 J.
soluzzjoni:
Bl-użu tal-ewwel liġi tat-termodinamika:
\[
W = Q – ΔU = -1600 – (-800) = -800, J
\]
Dawn il-problemi u s-soluzzjonijiet huma mfassla biex jipprovdu fehim komprensiv tal-ewwel liġi tat-termodinamika, li tgħid li l-bidla fl-enerġija interna ta' sistema magħluqa hija ugwali għas-sħana miżjuda mas-sistema nieqes ix-xogħol magħmul mis-sistema.
