ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਇੱਕ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ) ਤੇ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦੀ ਉਦਾਹਰਣ

3 ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਨਿਯਮ ਦੇ ਉਪਯੋਗ 'ਤੇ ਸਵਾਲਾਂ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ)

1. ਇੱਕ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰ ਰਹੀ ਗੈਸ ਦੇ ਆਇਤਨ (V) ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਦਬਾਅ (P) ਦਾ ਗ੍ਰਾਫ। ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਹੈ...

ਚਰਚਾ
ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB = ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ)। ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਆਇਤਨ 'ਤੇ, ਗੈਸ ਦਾ ਆਇਤਨ (ਅਤੇ ਸਪੇਸ ਦਾ ਆਇਤਨ) ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ, ਇਸ ਲਈ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ।

2. 47 ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਮੋਨਾਟੋਮਿਕ ਗੈਸ ਦੇ ਤਿੰਨ ਮੋਲ^oC ਅਤੇ ਦਬਾਅ 2 x 10⁵ ਪਾਸਕਲ ਇੱਕ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਦਬਾਅ 3 x 10 ਤੱਕ ਨਹੀਂ ਵਧਦਾ।⁵ ਪਾਸਕਲ। ਗੈਸ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਹੈ... ਯੂਨੀਵਰਸਲ ਗੈਸ ਸਥਿਰਾਂਕ (R) = 8,315 J/mol.K
ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T₁) = 47^oਸੀ + 273 = 320 ਕੇ
ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਦਬਾਅ (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
ਅੰਤਿਮ ਦਬਾਅ (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
ਯੂਨੀਵਰਸਲ ਗੈਸ ਸਥਿਰਾਂਕ (R) = 8,315 J/mol.K
ਮੋਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ (n) = 3
ਪੁੱਛਿਆ : ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ
ਜਵਾਬ :
ਇੱਕ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਆਇਤਨ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ ਇਸ ਲਈ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ (W = 0)।
ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ :
ਇਸ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਉਤਪਤੀ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ (Q) ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਗਰਮੀ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ (U) ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਸਿਸਟਮ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਗੈਸ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਕਿੰਨਾ ਬਦਲਾਅ ਹੁੰਦਾ ਹੈ? ਗੈਸ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਦੀ ਗਣਨਾ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ :
ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T) ਜਾਣਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।₂). ਟੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ₂ ਗੇ-ਲੁਸੈਕ ਦੇ ਨਿਯਮ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ।
ਗੇ-ਲੁਸਾਕ ਦਾ ਨਿਯਮ (ਆਈਸੋਚੋਰਿਕ/ਸਥਿਰ ਵਾਲੀਅਮ) :
ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ:
ਗੈਸ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ 5986,8 ਜੂਲ ਹੈ।

3. 27 ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਕੁੱਲ 0,2 ਮੋਲੋ ਮੋਨੋਟੋਮਿਕ ਗੈਸ^oC ਇੱਕ ਬੰਦ ਭਾਂਡੇ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਗੈਸ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ 400 K ਤੱਕ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਜਿਸ ਗਰਮੀ ਨੂੰ ਸੋਖਣਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ ਉਹ ਹੈ... ਯੂਨੀਵਰਸਲ ਗੈਸ ਸਥਿਰਾਂਕ (R) = 8,315 J/mol.K
ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਮੋਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ (n) = 0,2 ਮੋਲ
ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T₁) = 27^oਸੀ + 273 = 300 ਕੇ
ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T₂) = 400 ਕੇ
ਯੂਨੀਵਰਸਲ ਗੈਸ ਸਥਿਰਾਂਕ (R) = 8,315 J/mol.K
ਪੁੱਛਿਆ : ਗਰਮੀ ਸੋਖੀ ਗਈ (Q)
ਜਵਾਬ :
ਇੱਕ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਆਇਤਨ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ ਇਸ ਲਈ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ (W = 0)।
ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ :
ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q) = ਗੈਸ (U) ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ। ਗੈਸ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ :
ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ = ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ = 249,45 ਜੂਲ।