आइसोथर्मल प्रक्रिया (स्थिर तापक्रम) मा थर्मोडायनामिक्सको पहिलो नियम लागू गर्ने उदाहरण

आइसोथर्मल प्रक्रियाहरूमा थर्मोडायनामिक्सको पहिलो नियम लागू गर्ने ५ उदाहरणहरू (स्थिर तापक्रम)

१. तलको ग्राफले एउटा आदर्श ग्यास देखाउँछ जुन समतापीय प्रक्रिया (अनुसन्धान)। प्रक्रिया AB मा ग्यासले गर्ने काम... हो।
छलफल
गरिएको काम = वक्र AB मुनिको क्षेत्रफल = त्रिकोणको क्षेत्रफल + आयतको क्षेत्रफल
W = [½ (८ x १०⁵–४ x १०⁵)(३-१)] + [४ x १०⁵ (३-१)]
W = [½ (८ x १०⁵)(२)] + [४ x १०⁵ (१)]
W = [४ x १०⁵] + [८ x १०⁵]
प = ४ x १०⁵ Joule
AB प्रक्रियामा ग्यासले गर्ने काम = १२ x १०⁵ Joule

२. ABC प्रक्रियामा आदर्श ग्यासले गर्ने काम... हो।
छलफल
यो थाहा छ :
चाप २ (P)₁) = २ x १०⁵ N / m²
चाप २ (P)₁) = २ x १०⁵ N / m²
खण्ड १ (V)₁) = १ लिटर = १ डेसिमिटर³ = १ x ०^-3 m³
खण्ड १ (V)₂) = १ लिटर = १ डेसिमिटर³ = ३० x १०^-3 m³
सोधियो : प्रक्रियामा ग्यासद्वारा गरिएको काम ABC
जावाब :
प्रक्रिया BC मा, आयतन स्थिर रहन्छ, त्यसैले ग्यासले कुनै काम गर्दैन। ग्यासले प्रक्रिया AB मा मात्र काम गर्छ किनभने आयतनमा परिवर्तन हुन्छ। त्यसैले, प्रक्रिया ABC मा ग्यासले गरेको काम = प्रक्रिया AB मा ग्यासले गरेको काम।
ग्यासले गरेको काम = वक्र AB मुनिको क्षेत्रफल = त्रिकोणको क्षेत्रफल + आयतको क्षेत्रफल।
W = [½(१०×१०⁵–५×१०⁵)(३०-१०)]+[५×१०⁵(३-१)]
W = [½ (८ x १०⁵)(२)] + [४ x १०⁵ (१)]
W = [(५ x १०⁵)(२)] + [४ x १०⁵]
W = [४ x १०⁵]+ [१०० x १०⁵]
प = ४ x १०⁵ Joule
प = ४ x १०⁷ Joule

३. एउटा ग्यासले समतापीय प्रक्रियाबाट गुज्रन्छ। ५००० जुल काम गर्न ग्यासले सोस्नुपर्ने तापको मात्रा...
छलफल
यो थाहा छ :
कार्य (W) = ६००० जुल
सोधियो : ताप अवशोषित (Q)
जावाब :
यस प्रश्नमा उल्लेख गरिएको आइसोथर्मल प्रक्रिया एक थर्मोडायनामिक प्रक्रिया हो जसमा तापक्रम स्थिर रहन्छ। तापक्रम (T) र ग्यासको आन्तरिक ऊर्जामा परिवर्तन बीचको सम्बन्ध निम्न समीकरणद्वारा व्यक्त गरिएको छ:
यदि तापक्रम स्थिर छ भने, तापक्रममा परिवर्तन शून्य हुन्छ। तापक्रममा परिवर्तन शून्य हुन्छ, त्यसैले आन्तरिक ऊर्जामा परिवर्तन शून्य हुन्छ। तापक्रम विज्ञानको पहिलो नियम लागू गर्नाले निम्न परिणामहरू प्राप्त हुन्छन्।
तापगतिकीको पहिलो नियम :
यदि आन्तरिक ऊर्जा (U) मा परिवर्तन शून्य छ भने ग्यासले सोस्ने ताप (Q) ग्यास (W) ले गरेको काम बराबर हुन्छ। जब ग्यासले ताप सोस्छ, ग्यासले थप ऊर्जा प्राप्त गर्छ र यो अतिरिक्त ऊर्जा ग्यासले काम गर्न प्रयोग गर्छ।
त्यसैले ग्यासले सोसेको ताप = ग्यासले गरेको काम = ५००० जुल।

४. समतापीय प्रक्रियाबाट गुज्रिरहेको ग्यासको आयतन (V) विरुद्ध दबाब (P) को ग्राफ तलको चित्रमा देखाइएको छ। AB प्रक्रियामा रहेको ग्यासले सोसेको तापको मात्रा...

छलफल
यो थाहा छ :
चाप २ (P)₁) = २ एटिएम = २ x १०⁵ Pa
चाप २ (P)₂) = २ एटिएम = २ x १०⁵ Pa
खण्ड १ (V)₁) = ४ मिटर³
खण्ड १ (V)₂) = ४ मिटर³
सोधियो : AB प्रक्रियामा ग्यासद्वारा अवशोषित ताप (Q)
जावाब :
समतापीय = स्थिर तापक्रम। यदि तापक्रम स्थिर रह्यो भने, तापक्रम परिवर्तन शून्य हुन्छ। यदि तापक्रम परिवर्तन शून्य हुन्छ भने, आन्तरिक ऊर्जामा परिवर्तन शून्य हुन्छ। ग्यासमा तापक्रम परिवर्तन र आन्तरिक ऊर्जा परिवर्तन बीचको सम्बन्ध निम्न समीकरणद्वारा व्यक्त गरिन्छ:
यदि तापगतिको पहिलो नियममा लागू गरियो भने, निम्न परिणामहरू प्राप्त हुन्छन्:
यदि तापक्रम परिवर्तन शून्य छ भने, ग्यासले सोस्ने ताप ग्यासले गरेको काम बराबर हुन्छ। प्रक्रिया AB मा ग्यासले सोस्ने ताप पत्ता लगाउन, माथिको ग्राफको आधारमा ग्यासले गरेको काम गणना गर्छौं।
ग्यासले गरेको काम = वक्र AB मुनिको क्षेत्रफल = त्रिकोणको क्षेत्रफल + आयतको क्षेत्रफल।
W = ½ (P)₂ - पी₁)(V₂ - V₁) + प₁(V₂ - V₁)
W = ½ (१२० x १०)⁵ - २ x x।⁵)(६-२) + (५ x १०⁵)(६-२)
W = ½ (१२० x १०)⁵)(४) + (५ x १०⁵)(१)
W = ½ (१२० x १०)⁵) + (० x १०⁵)
W = (४ x १०)⁵) + (० x १०⁵)
प = ४ x १०⁵ Joule
W = ३० एटीएम
प्रक्रिया AB मा ग्यासद्वारा सोसिएको ताप (Q) = प्रक्रिया AB मा ग्यासद्वारा गरिएको काम = 30 x 10⁵ जुल = ३० वायुमण्डल।

५. थर्मोडायनामिक्समा, एक आदर्श ग्यासले समतापीय प्रक्रियाबाट गुज्रन्छ यदि...

A. ग्यासको अवस्थामा परिवर्तन हुँदा तापक्रम सधैं स्थिर रहन्छ
B. सबै अणुहरू फरक-फरक गतिमा सर्छन्
C. सबै ग्यास अवस्थाहरूले सधैं तापक्रम परिवर्तन गर्छन्
घ. मा suhu आणविक गति जति उच्च हुन्छ
E. ग्यासको चाप र आयतन परिवर्तन हुँदैन

छलफल

आइसोथर्मल वा आइसोथर्मिक भनेको स्थिर तापक्रम हो।
सही उत्तर A हो।