6 примеров вопросов по применению первого закона термодинамики к изобарическим процессам (при постоянном давлении)
1. График зависимости давления (P) от объема (V) газа в изобарическом процессе. Работа, совершаемая газом в процессе AB, равна…
Обсуждение
Известен :
Давление (P) = 5 x 105 Н / м2
Начальный объем (В)1) = 2 м3
Заключительный том (V)2) = 6 м3
Задан вопрос : незавершенная работа AB
Джаваб :
W = P (V2 - V1)
W = (5 x 105)(6 – 2) = (5 x 105) (4)
W = 20 x 105 = 2 x 106 Джоуль
2. Разница в работе, совершаемой газом в процессах AB и CD, составляет…
Обсуждение
Известен :
Изобарический процесс AB :
Давление (P) = 6 атм = 6 x 105 Н / м2
Начальный объем (В)1) = 1 литр = 1 дм3 = 1 x 10-3 m3
Заключительный том (V)2) = 3 литр = 3 дм3 = 3 x 10-3 m3
CD изобарический процесс :
Давление (P) = 4 атм = 4 x 105 Н / м2
Начальный объем (В)1) = 2 литр = 2 дм3 = 2 x 10-3 m3
Заключительный том (V)2) = 5 литр = 5 дм3 = 5 x 10-3 m3
Задан вопрос Разница в работе, совершаемой газом в процессах AB и CD.
Джаваб :
Работа, совершаемая газом в процессе AB:
W = P (V2 - V1)
W = (6 x 105)(3 x 10-3 - 1 х 10-3)
W = (6 x 105)(2 x 10-3)
W = 12 x 102 = 1200 Джоулей
Работа, совершаемая газом в процессе CD:
W = P (V2 - V1)
W = (4 x 105)(5 x 10-3 - 2 х 10-3)
W = (4 x 105)(3 x 10-3)
W = 12 x 102 = 1200 Джоулей
Разница в работе, совершаемой газом в процессах AB и CD, составляет 1200 – 1200 = 0.
3. Работа, совершаемая газом в процессе ABC, равна…
Обсуждение
Известен :
Давление 1 (P)1) = 6 х 105 Паскаль = 6 x 105 Н / м2
Давление 2 (P)2) = 3 х 105 Паскаль = 3 x 105 Н / м2
Том 1 (V)1) = 2 см3 = 2 x 10-6 m3
Том 2 (V)2) = 6 см3 = 6 x 10-6 m3
Задан вопрос Усилия, предпринятые в рамках процесса ABC.
Джаваб :
В процессе AB объем постоянен, поэтому газ не совершает работы. Газ совершает работу только в процессе BC. Следовательно, работа в процессе ABC равна работе в процессе BC.
Вт = П2 (V2 - V1)
W = (3 x 105)(6 x 10-6 - 2 х 10-6)
W = (3 x 105)(4 x 10-6)
W = 12 x 10-1
Вт = 1,2 Джоулей
Работа, совершаемая в процессе ABC, равна 1,2 Джоуля.
4. Правильное утверждение о термодинамических процессах звучит так…
А. Изобарический процесс — это процесс изменения газа при постоянном давлении.
В. Изобарический процесс — это процесс изменения газовой фазы при постоянной температуре.
C. Изохорический процесс — это процесс изменения газа при постоянном давлении.
D. Изотерма — это процесс изменения газа при постоянном объеме.
Изохорический процесс — это процесс изменения газа при постоянной температуре.
Обсуждение
Изобарический = постоянное давление
Изохорический = постоянный объем
Изотермический процесс = постоянная температура
Правильный ответ — А.
5. Сравнение трудозатрат в процессах I и II на основе приведенного ниже графика...
А. 4 : 3
Б. 3 : 4
С. 2 : 3
Д. 1 : 2
Е. 1:3
Пембахасан:
Известен :
Процесс I: P = 15 Н/м2, V1 = 15 м3, V2 = 35 м3
Процесс II: P = 10 Н/м2, V1 = 5 м3, В2 = 45 м3
Задан вопрос :
Сравнение трудозатрат (W) процесса I и процесса II?
Джаваб :
Правильный ответ — B.
6. На рисунке ниже показана PV-диаграмма гелия, подвергающегося термодинамическому процессу! Работа, совершаемая гелием в процессе ABC, равна…
А. 400 кДж
Б. 500 кДж
С. 600 кДж
Д. 800 кДж
Е. 1000 кДж
Пембахасан:
Известен :
P1 = 2 x 105 Н / м2
P2 = 1 x 105 Н / м2
V1 = 5 м3
V2 = 15 м3
Задан вопрос :
Работа (W) в процессе ABC?
Джаваб :
Работа совершается только при увеличении объема газа. В процессе AB объем газа остается постоянным, поэтому работа, совершаемая гелием, не совершается. В процессе BC объем газа увеличивается, поэтому работа, совершаемая гелием, совершается.
