ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ (ਸਥਿਰ ਤਾਪਮਾਨ) 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦੀਆਂ 5 ਉਦਾਹਰਣਾਂ
1. ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਗ੍ਰਾਫ ਇੱਕ ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਕਿ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਪਹੁੰਚ)। ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਹੈ...
ਚਰਚਾ
ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ = ਵਕਰ AB ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਖੇਤਰਫਲ = ਤਿਕੋਣ ਦਾ ਖੇਤਰਫਲ + ਆਇਤਕਾਰ ਦਾ ਖੇਤਰਫਲ
W = [½ (8 x 105-4 x 105)(3-1)] + [4 x 105 (3-1)]
W = [½ (4 x 105)(2)] + [4 x 105 (2)]
ਡਬਲਯੂ = [4 x 105] + [8 x 105]
ਡਬਲਯੂ = 12 x 105 joule
AB ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ = 12 x 105 joule
2. ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ABC ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ... ਹੈ।
ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਦਬਾਅ 1 (P1) = 10 x 105 N / ਮੀਟਰ2
ਦਬਾਅ 1 (P1) = 5 x 105 N / ਮੀਟਰ2
ਖੰਡ 1 (V)1) = 10 ਲੀਟਰ = 10 ਡੀਐਮ3 = 10x10-3 m3
ਖੰਡ 2 (V)2) = 30 ਲੀਟਰ = 30 ਡੀਐਮ3 = 30 x 10-3 m3
ਪੁੱਛਿਆ : ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ABC ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ
ਜਵਾਬ :
ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ BC ਵਿੱਚ, ਆਇਤਨ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ। ਗੈਸ ਸਿਰਫ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਆਇਤਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ABC ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ = ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ।
ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ = ਵਕਰ AB ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਖੇਤਰਫਲ = ਤਿਕੋਣ ਦਾ ਖੇਤਰਫਲ + ਆਇਤਕਾਰ ਦਾ ਖੇਤਰਫਲ।
W = [½(10×105-5×105)(30-10)]+[5×105(30-10)]
W = [½ (5 x 105)(20)] + [5 x 105 (20)]
W = [(5 x 105)(10)] + [100 x 105]
ਡਬਲਯੂ = [50 x 105]+ [100 x 105]
ਡਬਲਯੂ = 150 x 105 joule
ਡਬਲਯੂ = 1,5 x 107 joule
3. ਇੱਕ ਗੈਸ ਇੱਕ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦੀ ਹੈ। 5000 ਜੂਲ ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਗੈਸ ਨੂੰ ਜਿੰਨੀ ਗਰਮੀ ਸੋਖਣੀ ਪੈਂਦੀ ਹੈ ਉਹ ਹੈ...
ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਕੰਮ (W) = 5000 ਜੂਲ
ਪੁੱਛਿਆ : ਗਰਮੀ ਸੋਖੀ ਗਈ (Q)
ਜਵਾਬ :
ਇਸ ਪ੍ਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਜ਼ਿਕਰ ਕੀਤੀ ਗਈ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਇੱਕ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ (T) ਅਤੇ ਗੈਸ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਨੂੰ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ:
ਜੇਕਰ ਤਾਪਮਾਨ ਸਥਿਰ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ, ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ। ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਨਾਲ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਨਤੀਜੇ ਮਿਲਦੇ ਹਨ।
ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ :
ਜੇਕਰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ (U) ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ ਤਾਂ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q) ਗੈਸ (W) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਗੈਸ ਗਰਮੀ ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੈਸ ਨੂੰ ਵਾਧੂ ਊਰਜਾ ਮਿਲਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਵਾਧੂ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਗੈਸ ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਲਈ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ = ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ = 5000 ਜੂਲ।
4. ਇੱਕ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰ ਰਹੀ ਗੈਸ ਦੇ ਆਇਤਨ (V) ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਦਬਾਅ (P) ਦਾ ਗ੍ਰਾਫ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖਣ ਵਾਲੀ ਗਰਮੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ... ਹੈ।
ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਦਬਾਅ 1 (P1) = 5 ਏਟੀਐਮ = 5 x 105 Pa
ਦਬਾਅ 2 (P2) = 10 ਏਟੀਐਮ = 10 x 105 Pa
ਖੰਡ 1 (V)1) = 2 ਮੀਟਰ3
ਖੰਡ 2 (V)2) = 6 ਮੀਟਰ3
ਪੁੱਛਿਆ : ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q)
ਜਵਾਬ :
ਆਈਸੋਥਰਮਲ = ਸਥਿਰ ਤਾਪਮਾਨ। ਜੇਕਰ ਤਾਪਮਾਨ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜ਼ੀਰੋ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜ਼ੀਰੋ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜ਼ੀਰੋ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਨੂੰ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ:
ਜੇਕਰ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਨਿਯਮ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇ, ਤਾਂ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਨਤੀਜੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ:
ਜੇਕਰ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ। ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਉੱਪਰ ਦਿੱਤੇ ਗ੍ਰਾਫ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।
ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ = ਵਕਰ AB ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਖੇਤਰਫਲ = ਤਿਕੋਣ ਦਾ ਖੇਤਰਫਲ + ਆਇਤਕਾਰ ਦਾ ਖੇਤਰਫਲ।
W = ½ (P2 - ਪੀ1)(ਵੀ2 - ਵੀ1) + ਪੀ1(V2 - ਵੀ1)
W = ½ (10 x 10)5 - 5 x 105)(6-2) + (5 x 105)(6-2)
W = ½ (5 x 10)5)(4) + (5 x 105) (4)
W = ½ (20 x 10)5) + (20 x 105)
W = (10 x 10)5) + (20 x 105)
ਡਬਲਯੂ = 30 x 105 joule
ਡਬਲਯੂ = 30 ਏਟੀਐਮ
ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q) = ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ AB ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ = 30 x 105 ਜੂਲ = 30 ਵਾਯੂਮੰਡਲ।
5. ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਇੱਕ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦੀ ਹੈ ਜੇਕਰ...
A. ਗੈਸ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ, ਤਾਪਮਾਨ ਹਮੇਸ਼ਾ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ
B. ਸਾਰੇ ਅਣੂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗਤੀ ਨਾਲ ਚਲਦੇ ਹਨ।
C. ਸਾਰੀਆਂ ਗੈਸ ਸਥਿਤੀਆਂ ਹਮੇਸ਼ਾ ਤਾਪਮਾਨ ਬਦਲਦੀਆਂ ਹਨ
ਡੀ. 'ਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਣੂ ਦੀ ਗਤੀ ਜਿੰਨੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋਵੇਗੀ
ਈ. ਗੈਸ ਦਾ ਦਬਾਅ ਅਤੇ ਆਇਤਨ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦੇ।
ਚਰਚਾ
ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਜਾਂ ਆਈਸੋਥਰਮਿਕ ਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਸਥਿਰ ਤਾਪਮਾਨ।
ਸਹੀ ਜਵਾਬ A ਹੈ।
