ဓာတ်ငွေ့များ၏ Kinetic သီအိုရီနှင့် သာမိုဒိုင်းနမစ်၏ ပထမနိယာမ – ပြဿနာများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ

ဓာတ်ငွေ့များ၏ Kinetic သီအိုရီနှင့် သာမိုဒိုင်းနမစ်၏ ပထမနိယာမ – ပြဿနာများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ

၁။ စံပြဓာတ်ငွေ့များသည် ၄ ​​လီတာဆံ့သော ကွန်တိန်နာတစ်ခုထဲတွင်ရှိပြီး ၎င်း၏ဖိအားမှာ 3 atm (1 atm = 10 ⁵ Nm ^-2 ) ဖြစ်သည်။ စံပြဓာတ်ငွေ့များကို ၂၇ ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ်မှ ၈၇ ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ် အထိ စဉ်ဆက်မပြတ်ဖိအားဖြင့် အပူပေးသည်။ ဓာတ်ငွေ့၏ အပူစွမ်းရည် မှာ 9 JK ^-1 ဖြစ်သည် ။ ဓာတ်ငွေ့များ၏ နောက်ဆုံးထုထည်နှင့် ဓာတ်ငွေ့များ၏ အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုမှာ မည်မျှရှိသနည်း။

ဖြေရှင်းချက်

အိုင်ဆိုဘာရစ် လုပ်ငန်းစဉ် (စဉ်ဆက်မပြတ်ဖိအား)

လူသိများသည် :

ဓာတ်ငွေ့၏ ကနဦး ပမာဏ (V ₁ ) = ၄ လီတာ

ဓာတ်ငွေ့၏ ကနဦး အပူချိန် ( _T1 ) = 27 ^° C + 273 = 300 K

ဓာတ်ငွေ့၏ နောက်ဆုံးအပူချိန် (T2 ₎ = 87 ^o C + 273 = 360 K

ဓာတ်ငွေ့ဖိအား (P) = 3 atm = 3 x 10 ⁵ Nm ^-2

ဓာတ်ငွေ့၏ အပူစွမ်းရည် (C) = 9 JK ^-1

လိုချင်သည်- ဓာတ်ငွေ့၏ နောက်ဆုံးထုထည် (V2 ₎ နှင့် ဓာတ်ငွေ့၏ အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှု (ΔU)

ဖြေရှင်းချက်

Charles's law (isobaric process or constant pressure) ၏ ညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ နောက်ဆုံး volume ကို ဆုံးဖြတ်ပါ -

ပမာဏပြောင်းလဲမှု-

၁ လီတာ = ၀.၀၀၁ မီတာ ^၃

ကနဦး ပမာဏ (V ₁ ) = 4 (0.001 m3 ⁾ = 0.004 ^m3

နောက်ဆုံး ပမာဏ (V ₂ ) = 4.8 (0.001 m3 ⁾ = 0.0048 ^m3

ပမာဏပြောင်းလဲမှု (ΔV) = V ₂ – V ₁ = 0.0048 m ³ – 0.004 m ³ = 0.008 m ³ ။

အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု:

အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု (ΔT) = T ₂ – T ₁ = 360 K – 300 K = 60 K

သာမိုဒိုင်းနမစ်၏ ပထမနိယာမ၏ ညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ စံပြဓာတ်ငွေ့၏ အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင် (ΔU) ပြောင်းလဲမှုကို ဆုံးဖြတ်ပါ။

ΔU = Q – W

ΔU = အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှု၊ Q = အပူ၊ W = အလုပ်

စဉ်ဆက်မပြတ်ဖိအားတွင် အလုပ် (W) ကို ဆုံးဖြတ်ပါ-

W = P ΔV = (3 x 105 ⁾ (0.0008) = (3 x 102 ⁾ (8) = (30)(8) = 240 ဂျိုးလ်

အပူစွမ်းရည် (C) ညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ အပူ (Q) ကို ဆုံးဖြတ်ပါ-

C = Q / ΔT

Q = (C)(ΔT) = (9)(60) = 540 Joules

အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်၏ ပြောင်းလဲမှုအား ဆုံးဖြတ်ပါ-

ΔU = Q – W = 540 Joules – 240 Joules = 300 Joules။

၂။ 2 atm တွင်ရှိသော စံပြဓာတ်ငွေ့ ၆ လီတာသည် ကွန်တိန်နာတစ်ခုထဲတွင်ရှိသည် (1 atm = 10 ⁵ Nm ^-2 )။ ဓာတ်ငွေ့ကို ၂၇ ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ်မှ ၇၇ ^{ဒီဂရီစင်တီ ဂရိတ်အထိ စဉ်ဆက်မပြတ်ဖိအားဖြင့် အပူပေးသည်။ ဓာတ်ငွေ့၏ အပူစွမ်းရည်သည် 5 JK -1} ဖြစ်ပါက ၊ ဓာတ်ငွေ့၏ နောက်ဆုံးထုထည်နှင့် အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုကား အဘယ်နည်း။

ဖြေရှင်းချက်

အိုင်ဆိုဘာရစ် လုပ်ငန်းစဉ် (စဉ်ဆက်မပြတ်ဖိအား)

လူသိများသည် :

စံပြဓာတ်ငွေ့များ၏ ကနဦးပမာဏ (V1 ₎ = 6 လီတာ

စံပြဓာတ်ငွေ့များ၏ ကနဦးအပူချိန် (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

စံပြဓာတ်ငွေ့များ၏ နောက်ဆုံးအပူချိန် (T2 ₎ = 77 ^o C + 273 = 350 K

စံပြဓာတ်ငွေ့များ၏ဖိအား (P) = 2 atm = 2 x 10 ⁵ Nm ^-2

ဓာတ်ငွေ့များ၏ အပူစွမ်းရည် (C) = 5 JK ^-1

လိုချင်သည်- ဓာတ်ငွေ့၏ နောက်ဆုံးထုထည် (V2 ₎ နှင့် ဓာတ်ငွေ့၏ အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှု (ΔU)

ဖြေရှင်းချက်

Charles's law (isobaric process or constant pressure) ၏ ညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ ဓာတ်ငွေ့၏ နောက်ဆုံးထုထည်ကို ဆုံးဖြတ်ပါ-

ပမာဏပြောင်းလဲမှု-

၁ လီတာ = ၀.၀၀၁ မီတာ ^၃

ကနဦး ပမာဏ (V ₁ ) = 6 (0.001 m3 ⁾ = 0.006 ^m3

နောက်ဆုံး ပမာဏ (V ₂ ) = 7 (0.001 m3 ⁾ = 0.007 ^m3

ပမာဏပြောင်းလဲမှု (ΔV) = V ₂ – V ₁ = 0.007 m ³ – 0.006 m ³ = 0.001 m ³

အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု:

အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု (ΔT) = T ₂ – T ₁ = 350 K – 300 K = 50 K

သာမိုဒိုင်းနမစ်၏ ပထမနိယာမ၏ ညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ စံပြဓာတ်ငွေ့များ၏ အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင် (ΔU) ပြောင်းလဲမှုကို ဆုံးဖြတ်ပါ။

ΔU = Q – W

ΔU = အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှု၊ Q = အပူ၊ W = အလုပ်

စဉ်ဆက်မပြတ်ဖိအားတွင် အလုပ် (W) ကို ဆုံးဖြတ်ပါ-

W = P ΔV = (2 x 105 ⁾ (0.001) = (2 x 102 ⁾ (1) = (200)(1) = 200 ဂျိုးလ်

အပူစွမ်းရည် (C) ညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ အပူ (Q) ကို ဆုံးဖြတ်ပါ-

C = Q / ΔT

Q = (C)(ΔT) = (5)(50) = 250 Joules

အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုကို ဆုံးဖြတ်ပါ-

ΔU = Q – W = 250 Joules – 200 Joules = 50 Joules။

1. ဓာတ်ငွေ့များ၏ kinetic သီအိုရီ၏ အဓိကယူဆချက်များကား အဘယ်နည်း။
   • အဖြေ: ဓာတ်ငွေ့များ၏ kinetic သီအိုရီက အောက်ပါအတိုင်း ယူဆထားသည်- (က) ဓာတ်ငွေ့များတွင် အဆက်မပြတ် ကျပန်းရွေ့လျားနေသော အလွန်သေးငယ်သော အမှုန်အမွှားများစွာ ပါဝင်သည်။ (ခ) ဤအမှုန်များသည် ၎င်းတို့၏ အရွယ်အစားနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အလွန်ဝေးကွာသည်။ (ဂ) ဓာတ်ငွေ့အမှုန်များအကြား သို့မဟုတ် အမှုန်တစ်ခုနှင့် ၎င်း၏ကွန်တိန်နာ၏ နံရံများအကြား တိုက်မိခြင်းသည် elastic ဖြစ်သည် (ဆိုလိုသည်မှာ kinetic စွမ်းအင် မဆုံးရှုံးပါ)။ (ဃ) ဓာတ်ငွေ့အမှုန်များအကြား မော်လီကျူးအကြား အားများ မရှိပါ။ နှင့် (င) ဓာတ်ငွေ့အမှုန်များ၏ ပျမ်းမျှ kinetic စွမ်းအင်သည် ဓာတ်ငွေ့၏ ပကတိအပူချိန်နှင့် တိုက်ရိုက်အချိုးကျသည်။
2. ဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးများ၏ ပျမ်းမျှအရွေ့စွမ်းအင်သည် ဓာတ်ငွေ့၏အပူချိန်နှင့် မည်သို့ဆက်စပ်နေသနည်း။
   • အဖြေ: ဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးများ၏ ပျမ်းမျှအရွေ့စွမ်းအင်သည် ဓာတ်ငွေ့၏ ပကတိအပူချိန် (ကယ်လ်ဗင်ဖြင့်) နှင့် တိုက်ရိုက်အချိုးကျသည်။ အပူချိန်တိုးလာသည်နှင့်အမျှ မော်လီကျူးများ၏ ပျမ်းမျှအရွေ့စွမ်းအင်လည်း တိုးလာသည်။
3. မော်လီကျူးရွေ့လျားမှုအရ ပကတိသုညရဲ့ အရေးပါမှုက ဘာလဲ။
   • အဖြေ: ပကတိသုည (0 Kelvin) သည် သီအိုရီအရ မော်လီကျူးလှုပ်ရှားမှုအားလုံး ရပ်တန့်သွားသည့် အပူချိန်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် မည်သည့်အရာမျှ ပိုအေး၍မရသည့် အနိမ့်ဆုံးအပူချိန်နှင့် အရာဝတ္ထုတစ်ခုတွင် အပူစွမ်းအင် မကျန်ရှိသည့် အနိမ့်ဆုံးအပူချိန်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။
4. အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်၊ အပူနှင့် အလုပ်တို့နှင့် ပတ်သက်၍ သာမိုဒိုင်းနမစ်၏ ပထမနိယာမကား အဘယ်နည်း။
   • အဖြေ: သာမိုဒိုင်းနမစ်၏ ပထမနိယာမတွင် စနစ်တစ်ခု၏ အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုသည် စနစ်ထဲသို့ ထည့်ပေါင်းထားသော အပူပမာဏကို စနစ်က ၎င်း၏ပတ်ဝန်းကျင်တွင် လုပ်ဆောင်သော အလုပ်မှ နုတ်ယူခြင်းနှင့် ညီမျှသည်- ΔU = Q – W။
5. isochoric လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ စနစ်မှ သို့မဟုတ် စနစ်ပေါ်တွင် လုပ်ဆောင်သော အလုပ် ဘာဖြစ်သွားသနည်း။
   • အဖြေ: အိုင်ဆိုခိုရစ် လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ ထုထည်သည် တသမတ်တည်း ရှိနေပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ စနစ်မှ သို့မဟုတ် စနစ်ပေါ်တွင် လုပ်ဆောင်သော အလုပ် မရှိပါ။ ထိုကဲ့သို့သော ကိစ္စများတွင် အလုပ်ကို ဖိအား-ထုထည် အလုပ်ဖြင့် ပေးသောကြောင့်၊ ထုထည် မပြောင်းလဲပါက သုည ဖြစ်လိမ့်မည်။
6. ဓာတ်ငွေ့တစ်ခုဟာ “အကောင်းဆုံး” ဖြစ်တယ်လို့ ကျွန်တော်တို့ပြောတဲ့အခါ ဘာကိုဆိုလိုတာလဲ။
   • အဖြေ: “စံပြ” ဓာတ်ငွေ့ဆိုသည်မှာ အပူချိန်နှင့် ဖိအားအခြေအနေအားလုံးတွင် စံပြဓာတ်ငွေ့ဥပဒေ (PV = nRT) ကို လိုက်နာသော ဓာတ်ငွေ့ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ဓာတ်ငွေ့သည် kinetic သီအိုရီ၏ postulate များကို အပြည့်အဝလိုက်နာပြီး မော်လီကျူးများအကြားအားများနှင့် ပြီးပြည့်စုံစွာ elastic collisions များမရှိဘဲ အပြည့်အဝလိုက်နာသည်ဟုလည်း ဆိုလိုသည်။
7. တကယ့်ဓာတ်ငွေ့တွေဟာ စံပြဓာတ်ငွေ့တွေရဲ့ အပြုအမူကနေ ဘယ်လိုသွေဖည်သွားသလဲ။
   • အဖြေ: မြင့်မားသောဖိအားများနှင့် အပူချိန်နိမ့်သောအခါတွင် အစစ်အမှန်ဓာတ်ငွေ့များသည် စံပြအပြုအမူမှ သွေဖည်သွားပါသည်။ ၎င်းမှာ မော်လီကျူးများအကြားအားများရှိနေခြင်းနှင့် ဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးများ၏ ကန့်သတ်အရွယ်အစားကြောင့်ဖြစ်သည်။ သွေဖည်မှုများကို van der Waals ညီမျှခြင်းနှင့် အခြားဆင်တူသောညီမျှခြင်းဖြင့် ဖော်ပြထားသည်။

8. သာမိုဒိုင်းနမစ်၏ ပထမနိယာမကို အဘယ်ကြောင့် ထိန်းသိမ်းရေးနိယာမအဖြစ် ယူဆနိုင်သနည်း။

   • အဖြေ: သာမိုဒိုင်းနမစ်၏ ပထမနိယာမသည် စွမ်းအင်ကို ဖန်တီးခြင်း သို့မဟုတ် ဖျက်ဆီးခြင်းမပြုနိုင်ဘဲ ပုံစံတစ်ခုမှ တစ်ခုသို့သာ လွှဲပြောင်းခြင်း သို့မဟုတ် ပြောင်းလဲခြင်းမပြုနိုင်ဟု ဖော်ပြထားသောကြောင့် ထိန်းသိမ်းရေးနိယာမတစ်ခုအဖြစ် သတ်မှတ်နိုင်သည်။ ၎င်းသည် စွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းရေးမူကို ထင်ဟပ်စေသည်။