ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ: ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਆਈਸੋਚੋਰਿਕ ਆਈਸੋਬੈਰਿਕ

ਲੇਖ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ: ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਆਈਸੋਚੋਰਿਕ ਆਈਸੋਬੈਰਿਕ

ਚਾਰ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਹਨ, ਅਰਥਾਤ ਆਈਸੋਥਰਮਲ, ਆਈਸੋਚੋਰਿਕ, ਆਈਸੋਬੈਰਿਕ ਅਤੇ ਐਡੀਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ।

ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਤਾਪਮਾਨ)

ਇੱਕ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਸਥਿਰ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਿਧਾਂਤਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਸਿਸਟਮ ਇੱਕ ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਹੈ। ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਆਦਰਸ਼ ਅੰਦਰੂਨੀ ਗੈਸ ਊਰਜਾ (U = 3/2 n RT) ਦੇ ਸਿੱਧੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। T ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ, ਇਸ ਲਈ U ਵੀ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਜੇਕਰ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇ, ਤਾਂ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸਮੀਕਰਨ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

Δ ਯੂ = ਪ੍ਰ – ਡਬਲਯੂ

ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦੀ, ਇਸ ਲਈ Δ U = 0।

0 = ਪ੍ਰ – ਪੱਛਮ

ਸ = ਡਬਲਯੂ

ਇਸ ਸਮੀਕਰਨ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਤਾਪਮਾਨ) ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q) ਨੂੰ ਸਿਸਟਮ ਦੁਆਰਾ ਕੰਮ (W) ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਦਬਾਅ ਅਤੇ ਆਇਤਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗ੍ਰਾਫ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ:

ਪਹਿਲਾ ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ = V₁ (ਛੋਟਾ ਆਇਤਨ) ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਦਬਾਅ = P₁ (ਵੱਡਾ ਦਬਾਅ)। ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਰੱਖਣ ਲਈ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ ਜੋੜਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਿਸਟਮ ਫੈਲਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ V ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।₂ (ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ ਵਧਦਾ ਹੈ) ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਦਬਾਅ P ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ₂ (ਸਿਸਟਮ ਦਬਾਅ ਘਟਦਾ ਹੈ)। ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੀ ਸ਼ਕਲ ਵਕਰ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਸਿਸਟਮ ਦਬਾਅ ਨਿਯਮਿਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ। ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਸਿਸਟਮ = ਛਾਂਦਾਰ ਖੇਤਰ।

ਅਡਿਆਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ

ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਗਰਮੀ ਨਹੀਂ ਜੋੜੀ ਜਾਂਦੀ ਜਾਂ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਛੱਡਦੀ ਨਹੀਂ ਹੈ (Q = 0)। ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਬੰਦ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਹੋ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਇੱਕ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇੰਸੂਲੇਟਡ ਬੰਦ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਲਈ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੋਈ ਗਰਮੀ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ ਜੋ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਵਹਿੰਦੀ ਹੈ ਜਾਂ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਛੱਡਦੀ ਹੈ। ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਬੰਦ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਹੋ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਨਹੀਂ ਹਨ।

ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਗਰਮੀ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਨਾ ਵਹੇ ਜਾਂ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਨਾ ਛੱਡੇ। ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਐਡੀਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸਮੀਕਰਨ ਬਦਲ ਜਾਵੇਗਾ:

Δ ਯੂ = ਪ੍ਰ – ਡਬਲਯੂ

ਕੋਈ ਵੀ ਤਾਪ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਅੰਦਰ ਜਾਂ ਬਾਹਰ ਨਹੀਂ ਜਾਂਦਾ, ਇਸ ਲਈ Q = 0।

Δ ਯੂ = 0 – ਡਬਲਯੂ

Δ ਯੂ = -ਡਬਲਯੂ

ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਦਬਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (ਸਿਸਟਮ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ), ਤਾਂ ਕੰਮ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ W ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ U ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਧਦੀ ਹੈ)। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਫੈਲਦਾ ਹੈ (ਸਿਸਟਮ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ), ਤਾਂ W ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ W ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, U ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ)। ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ (ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ) ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (U = 3/2 n RT), ਇਸ ਲਈ ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਧਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵੀ ਵਧਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਐਡੀਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸਿਸਟਮ ਦਬਾਅ ਅਤੇ ਆਇਤਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗ੍ਰਾਫ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ:

ਇਸ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਵਿੱਚ ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਵਕਰ (ਕਰਵ 1-2) ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਵਕਰ (ਕਰਵ 1-3) ਨਾਲੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾ ਢਿੱਲਾ ਹੈ। ਇਹ ਢਿੱਲਾਪਣ ਅੰਤਰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉਸੇ ਆਇਤਨ ਵਾਧੇ ਲਈ, ਸਿਸਟਮ ਦਬਾਅ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨਾਲੋਂ ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਜ਼ਿਆਦਾ ਘਟਦਾ ਹੈ। ਸਿਸਟਮ ਦਬਾਅ ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਜ਼ਿਆਦਾ ਘਟਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਜਦੋਂ ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਵਿਸਥਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ ਦਬਾਅ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਦਬਾਅ ਵੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਉਲਟ, ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਹਮੇਸ਼ਾ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਤਾਪਮਾਨ ਦਬਾਅ ਦੀ ਗਿਰਾਵਟ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਇੱਕ ਅੰਦਰੂਨੀ ਕੰਬਸ਼ਨ ਇੰਜਣ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਡੀਜ਼ਲ ਇੰਜਣ ਅਤੇ ਇੱਕ ਗੈਸੋਲੀਨ ਇੰਜਣ। ਡੀਜ਼ਲ ਇੰਜਣਾਂ ਵਿੱਚ, ਹਵਾ ਸਿਲੰਡਰ ਵਿੱਚ ਪਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਲੰਡਰ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹਵਾ ਨੂੰ ਇੱਕ ਪਿਸਟਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਦਬਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (ਕੰਮ ਹਵਾ 'ਤੇ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ)। ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਕੰਪ੍ਰੈਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ ਘਟਾਉਣਾ) ਨੂੰ ਕਰਵ 2-1 ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਤੇਜ਼ ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਦਬਾਅ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਤਾਪਮਾਨ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਧਦਾ ਹੈ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਡੀਜ਼ਲ ਨੂੰ ਇੰਜੈਕਟਰ ਰਾਹੀਂ ਸਿਲੰਡਰ ਵਿੱਚ ਛਿੜਕਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਮਿਸ਼ਰਣ ਤੁਰੰਤ ਚਾਲੂ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਗੈਸੋਲੀਨ ਇੰਜਣ ਵਿੱਚ, ਹਵਾ ਅਤੇ ਗੈਸੋਲੀਨ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਸਿਲੰਡਰ ਵਿੱਚ ਪਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇੱਕ ਪਿਸਟਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਦਬਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਸਨੂੰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਐਡੀਆਬੈਟਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਧੱਕਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਪਮਾਨ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵੱਧਦਾ ਹੈ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਸਪਾਰਕ ਪਲੱਗ ਅੱਗ ਲੱਗਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਜਲਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ)

ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ ਸਥਿਰ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ ਹਮੇਸ਼ਾ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਸਿਸਟਮ ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ। ਵਾਤਾਵਰਣ ਵੀ ਸਿਸਟਮ 'ਤੇ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ। ਜੇਕਰ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇ, ਤਾਂ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸਮੀਕਰਨ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ ਇਸ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

Δ ਯੂ = ਪ੍ਰ – ਡਬਲਯੂ

ਸਿਸਟਮ ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ, ਇਸ ਲਈ W = 0

Δ U = Q – 0

Δ ਯੂ = ਕਿਊ

ਇਸ ਨਤੀਜੇ ਤੋਂ, ਅਸੀਂ ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ) ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਦਬਾਅ ਅਤੇ ਆਇਤਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗ੍ਰਾਫ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ:

ਪਹਿਲਾਂ, ਸਿਸਟਮ ਦਬਾਅ = p ₁ (ਛੋਟਾ ਦਬਾਅ)। ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਵਾਧੂ ਗਰਮੀ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ (ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ) ਵਧਦਾ ਹੈ (U = 3/2 n RT)। ਤਾਪਮਾਨ ਸਿੱਧੇ ਦਬਾਅ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਦਬਾਅ ਵਧਦਾ ਹੈ (p ₂ )। ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਸਥਿਰ ਵਾਲੀਅਮ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ (ਕੋਈ ਛਾਂਦਾਰ ਖੇਤਰ ਨਹੀਂ)।

ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਵਾਤਾਵਰਣ ਸਿਸਟਮ 'ਤੇ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ, ਇੱਕ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ ਹਮੇਸ਼ਾ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਕੁਝ ਖਾਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਕੰਮ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਵਾਲੀਅਮ ਬਦਲਾਅ ਸ਼ਾਮਲ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ। ਇਸ ਲਈ ਭਾਵੇਂ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਵਾਲੀਅਮ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ, ਫਿਰ ਵੀ ਸਿਸਟਮ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਇੱਕ ਬੰਦ ਡੱਬੇ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪੱਖਾ + ਬੈਟਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪੱਖਾ ਬੈਟਰੀ ਦੁਆਰਾ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਘੁੰਮ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਪੱਖੇ, ਬੈਟਰੀਆਂ ਅਤੇ ਡੱਬੇ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹਵਾ ਨੂੰ ਸਿਸਟਮ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਜਦੋਂ ਪੱਖਾ ਘੁੰਮਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਪੱਖਾ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਕੰਟੇਨਰ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਖੇਡਦਾ ਹੈ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਪੱਖੇ ਦੀ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਬੈਟਰੀ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ, ਬੇਸ਼ੱਕ, ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਆਕਾਰ ਬਦਲ ਗਈ ਹੈ। ਇਹ ਉਦਾਹਰਣ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ (ਆਵਾਜ਼ ਹਮੇਸ਼ਾ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ), ਸਿਸਟਮ 'ਤੇ ਕੰਮ ਅਜੇ ਵੀ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ (ਉਹ ਕੰਮ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਆਇਤਨ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਸ਼ਾਮਲ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ)।

ਆਈਸੋਬੈਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਦਬਾਅ)

ਇੱਕ ਆਈਸੋਬਾਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਦਬਾਅ ਸਥਿਰ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਦਬਾਅ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਆਈਸੋਬਾਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀ ( Δ U), ਗਰਮੀ (Q) ਅਤੇ ਕੰਮ (W) ਜ਼ੀਰੋ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਪਹਿਲੇ ਨਿਯਮ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਫਾਰਮੂਲਾ ਨਹੀਂ ਬਦਲਿਆ ਹੈ।

ΔU = Q − W

ਆਈਸੋਬਾਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਦਬਾਅ ਅਤੇ ਗੈਸ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗ੍ਰਾਫ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ:

ਪਹਿਲਾਂ, ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ = V₁ (ਛੋਟਾ ਆਇਤਨ)। ਕਿਉਂਕਿ ਦਬਾਅ ਸਥਿਰ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ ਜੋੜਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਿਸਟਮ ਫੈਲਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ V ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।₂ (ਸਿਸਟਮ ਵਾਲੀਅਮ ਵਾਧਾ)। ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ (W) ਸਿਸਟਮ = ਛਾਂਦਾਰ ਖੇਤਰ।

ਪ੍ਰਸ਼ਨ 1:

ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਦੋ ਚਿੱਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਕਰ 1-2 ਗੈਸ ਦੇ ਵਿਸਥਾਰ (ਗੈਸ ਵਾਲੀਅਮ ਵਾਧਾ) ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਕਿ ਐਡੀਬੈਟਿਕ ਅਤੇ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕਿਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਛੋਟਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ?

ਐਡੀਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਗੈਸਾਂ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਗੈਸਾਂ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਛਾਂਦਾਰ ਖੇਤਰ = ਵਿਸਥਾਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ (ਗੈਸ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ)। ਐਡੀਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਛਾਂਦਾਰ ਖੇਤਰ ਆਈਸੋਥਰਮਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਛਾਂਦਾਰ ਖੇਤਰ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਪ੍ਰਸ਼ਨ 2:

ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਵਕਰ ab ਅਤੇ dc = ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ)। ਵਕਰ bc ਅਤੇ ad = ਆਈਸੋਬਾਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਦਬਾਅ)। ab ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ (Q) 600 ਜੂਲ ਜੋੜੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। bc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ (Q) 800 ਜੂਲ ਜੋੜੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

a) ਐਬ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀਆਂ

b) abc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀਆਂ

c) ADC ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਕੁੱਲ ਗਰਮੀ

ਪੀ ₁ = 2 x 10 ⁵ ਪਾ = 2 x 10 ⁵ ਐਨ / ਮੀਟਰ ²

ਪੀ ₂ = 4 x 10 ⁵ ਪਾ = 4 x 10 ⁵ ਐਨ / ਮੀਟਰ ²

V ₁ = 2 ਲੀਟਰ = 2 dm ³ = 2 x 10 ^-3 m ³

V ₂ = 4 ਲੀਟਰ = 2 dm ³ = 4 x 10 ^-3 m ³

ਦਾ ਹੱਲ

a) ਐਬ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ

ab ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ 600 J ਤਾਪ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ab = ਆਈਸੋਚੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ)। ਆਈਸੋਚੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ ਦਾ ਜੋੜ ਸਿਰਫ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਗਰਮੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:

ΔU = Q

ΔU = 600 J

b) abc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀਆਂ

ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ab = ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ)। ab ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ 600 J ਤਾਪ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਸਿਸਟਮ ਦੁਆਰਾ ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ।

ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ bc = ਆਈਸੋਬਾਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਦਬਾਅ)। bc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ (Q) 800 ਜੂਲ ਜੋੜੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਆਈਸੋਬਾਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਸਟਮ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। bc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਆਈਸੋਬਾਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ) ਵਿੱਚ ਸਿਸਟਮ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਹੈ:

W = P (V ₂ – V ₁ ) — ਨਿਰੰਤਰ ਦਬਾਅ

W = P ₂ (V ₂ – V ₁ )

W = 4 x 10 ⁵ N/m ² (4 x 10 ^-3 ਮੀਟਰ ³ – 2 x 10 ^-3 ਮੀਟਰ ³ )

W = 4 x 10 ⁵ N/m ² (2 x 10 ^-3 m ³ )

W = 8 x 10 ² ਜੂਲ

ਡਬਲਯੂ = 800 ਜੂਲ

abc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਕੁੱਲ ਗਰਮੀ ਇਹ ਹੈ:

ਕੁੱਲ Q = ab + Q bc

ਕੁੱਲ Q = 600 J + 800 J

ਕੁੱਲ Q = 1400 ਜੂਲ

abc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸਿਸਟਮ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੁੱਲ ਕੰਮ ਇਹ ਹੈ:

ਕੁੱਲ W = W ab + W bc

ਕੁੱਲ W = 0 + W bc

ਕੁੱਲ W = 0 + 800 ਜੂਲ

ਕੁੱਲ W = 800 ਜੂਲ

ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ abc = 600 J ਵਿੱਚ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀਆਂ

c) ADC ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਕੁੱਲ ਗਰਮੀ

ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਕੁੱਲ ਗਰਮੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ:

ΔU = Q - W

ਸ = Δਯੂ + ਡਬਲਯੂ

ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ adc ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਕੁੱਲ ਗਰਮੀ = adc ਵਿੱਚ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀਆਂ + ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ adc ਵਿੱਚ ਕੰਮ।

ਗਰਮੀ ਅਤੇ ਕੰਮ ਸਿਸਟਮ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿਚਕਾਰ ਊਰਜਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਸਿਸਟਮ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿਚਕਾਰ ਊਰਜਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਊਰਜਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਨਹੀਂ ਕਰਦੀ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਗਰਮੀ ਅਤੇ ਕੰਮ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ ਪ੍ਰਣਾਲੀ) ਵਿੱਚ, ਊਰਜਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਸਿਰਫ ਗਰਮੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਆਈਸੋਬਾਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਦਬਾਅ) ਵਿੱਚ, ਊਰਜਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ ਅਤੇ ਕੰਮ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਊਰਜਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਅੰਤਮ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਬਦਲਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਅਤੇ ਅੰਤਿਮ ਸਥਿਤੀਆਂ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀਆਂ ਹਨ, ਤਾਂ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵੱਖਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਉੱਪਰ ਦਿੱਤੇ ਗ੍ਰਾਫ ਵਿੱਚ abc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਈ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਅਤੇ ਅੰਤਿਮ ਅਵਸਥਾਵਾਂ = adc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀਆਂ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਅਤੇ ਅੰਤਿਮ ਅਵਸਥਾਵਾਂ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, adc ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਬਦਲਦੀ ਹੈ = 600 J।

adc 'ਤੇ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੁੱਲ (W) ਕੰਮ = ad 'ਤੇ W ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ + dc ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ W।

ਐਡ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਇੱਕ ਆਈਸੋਬਾਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਦਬਾਅ) ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਡੀਸੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਇੱਕ ਆਈਸੋਕੋਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ (ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ) ਹੈ। ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਡੀਸੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਪਹਿਲਾਂ, ਅਸੀਂ ਐਡ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।

W ad = P (V ₂ − V ₁ )

W ad = P ₁ (V ₂ − V ₁ )

ਪੱਛਮ = 2 x 10 ⁵ N/m ² (4 x 10 ⁻³ ਮੀਟਰ ³ − 2 x 10 ⁻³ ਮੀਟਰ ³ )

W ad = 2 x 10 ⁵ N/m ² (2 x 10 ^‐3 m ³ )

W ad = 4 x 10 ² ਜੂਲ

W ਵਿਗਿਆਪਨ = 400 ਜੂਲ

ਕੁੱਲ W = ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ a‐d ਵਿੱਚ W + ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ d‐c ਵਿੱਚ W

ਕੁੱਲ W = 400 ਜੂਲ + 0

ਕੁੱਲ W = 400 ਜੂਲ

ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ADC ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਗਰਮੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਇਹ ਹੈ:

ਸ = Δਯੂ + ਡਬਲਯੂ

Q = 600 J + 400 J

Q = 1000 J

ਪ੍ਰਸ਼ਨ 3:

1 ਲੀਟਰ ਪਾਣੀ 1 atm ਦਬਾਅ 'ਤੇ ਉਬਾਲਣ 'ਤੇ 1671 ਲੀਟਰ ਭਾਫ਼ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵਾਸ਼ਪੀਕਰਣ 'ਤੇ ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ ... (ਪਾਣੀ ਲਈ ਵਾਸ਼ਪੀਕਰਣ ਦੀ ਗਰਮੀ = L _V = 22.6 x 10 ⁵ J/Kg)

ਦਾ ਹੱਲ

ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ = 1000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ ³

ਪਾਣੀ ਲਈ ਵਾਸ਼ਪੀਕਰਨ ਦੀ ਗਰਮੀ (L _V ) = 22.6 x 10 ⁵ J / ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ

P = 1 atm = 1.013 x 10 ⁵ Pa = 1.013 x 10 ⁵ N/m ²

V ₁ = 1 ਲੀਟਰ = 1 dm ³ = 1 x 10 ^-3 m ³ (ਪਾਣੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ)

V ₂ = 1671 ਲੀਟਰ = 1671 dm ³ = 1671 x 10 ^-3 m ³ (ਭਾਫ਼ ਦੀ ਮਾਤਰਾ)

a) ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ

ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ = ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਗਰਮੀ ਘਟਾਓ ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਭਾਫ਼ ਬਣ ਜਾਣ 'ਤੇ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ। ਪਹਿਲਾਂ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q) ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਕਰੋ ...

Q = ਮੀਟਰ L _V

ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ = ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ / ਪਾਣੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ (m) = ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ x ਪਾਣੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = (1000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ ³ ) (1 x 10 ^-3 ਮੀਟਰ ³ )

ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = (1000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ ³ ) (0.001 ਮੀਟਰ ³ )

ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 1 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ

Q = (1 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ) (22.6 x 10 ⁵ J / ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ)

Q = 22.6 x 10 ⁵ J

ਵਾਸ਼ਪੀਕਰਨ ਹੋਣ 'ਤੇ ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ (W) ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ। ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲ ਨਿਰੰਤਰ ਦਬਾਅ (ਆਈਸੋਬੈਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ) 'ਤੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

W = p (V ₂ – V ₁ )

W = 1.013 x 10 ⁵ N/m ² (1671 x 10 ^-3 ਮੀਟਰ ³ – 1 x 10 ^-3 ਮੀਟਰ ³ )

W = 1.013 x 10 ⁵ N/m ² (1670 x 10 ^-3 m ³ )

W = 1691.71 x 10 ² ਜੂਲ

ਡਬਲਯੂ = 1.7 x ¹⁰⁵ ਜੂਲ

ਪਾਣੀ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ:

ΔU = Q - W

ΔU = 22.6 x 10 ⁵ J – 1.7 x 10 ⁵ J

ΔU = 20.9 x 10 ⁵ J

ΔU = 21 x 10 ⁵ J

ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਪਾਈ ਗਈ 21 x 10 ⁵ ਜੂਲ ਤਾਪ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ (ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਤਰਲ ਰੱਖਣ ਵਾਲੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਤਣਾਅ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨਾ)। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, 21 x 10 ⁵ J ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਭਾਫ਼ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਪਾਣੀ ਭਾਫ਼ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਬਾਕੀ ਬਚੀ 1.7 x 105 J ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਪ੍ਰਸ਼ਨ 4:

ਇੱਕ ਸਿਲੰਡਰ ਵਿੱਚ 1 ਮੋਲ ਗੈਸ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਐਡੀਬੈਟਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਫੈਲਦੀ ਹੈ। ਪਹਿਲਾਂ, ਗੈਸ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 1000 K। ਫੈਲਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਗੈਸ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ 500 K ਤੱਕ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਓ ...

ਦਾ ਹੱਲ

ਗੈਸ ਦਾ ਵਿਸਥਾਰ ਅਡਿਆਬੈਟਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਅਡਿਆਬੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਕੋਈ ਵੀ ਗਰਮੀ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਜਾਂ ਬਾਹਰ ਨਹੀਂ ਜਾਂਦੀ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ = ਊਰਜਾ ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ΔU = Q – W ਜਾਂ W = Q – Δ U → Q = 0

ਡਬਲਯੂ = 0 – ΔU

ਡਬਲਯੂ = – ΔU

ਅਸੀਂ ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਸਮੀਕਰਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ:

ΔU = 3/2 (1 mol) (8.315 J / mol. K) (500 K – 1000 K)

ΔU = 3/2 (1 mol) (8.315 J / mol. K) (- 500 K)

ΔU = -6236.25 J

ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਗੈਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਇਹ ਹੈ:

ਡਬਲਯੂ = – ΔU

W = – (- 6236.25 J)

ਪੱਛਮ = 6236.25 ਜੇ