තාප ගති විද්‍යාව පිළිබඳ උදාහරණ ප්‍රශ්න

තාප ගති විද්‍යාව පිළිබඳ ප්‍රශ්න සඳහා උදාහරණ 20ක්

තාප ගතික ක්‍රියාවලිය

1. තාප ගති විද්‍යාවේදී, පරිපූර්ණ වායුවක් සමෝෂ්ණ ක්‍රියාවලියකට භාජනය වන්නේ නම්...

A. වායු තත්ත්වය වෙනස් වන විට, උෂ්ණත්වය සැමවිටම නියතව පවතී.

B. සියලුම අණු විවිධ වේගයකින් චලනය වේ

C. සියලුම වායු තත්වයන් සෑම විටම උෂ්ණත්වය වෙනස් කරයි

D. ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී අණු වල වේගය වැඩි වේ.

E. වායු පීඩනය සහ පරිමාව වෙනස් නොවේ

සාකච්ඡා

සමෝෂ්ණීය හෝ සමෝෂ්ණීය යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ නියත උෂ්ණත්වයයි.

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

2. සියලුම පරිපූර්ණ වායු සමස්ථානික ක්‍රියාවලියකට භාජනය වේ, එබැවින්...

A. සියලුම අණු වලට එකම වේගයක් ඇත

B. ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී අණු වල සාමාන්‍ය වේගය වැඩි වේ.

C. වායු පීඩනය නියතව පවතී

D. වායුව වැඩ කරයි

E. අභ්‍යන්තර ශක්තියක් නොමැත.

සාකච්ඡා

සමස්ථානික = නියත පරිමාව.

නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

3. තාප ගතික ක්‍රියාවලීන් පිළිබඳ නිවැරදි ප්‍රකාශය වන්නේ…

A. අයිසොබැරික් යනු නියත පීඩනයකදී වායුව වෙනස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියයි.

B. අයිසොබැරික් යනු නියත උෂ්ණත්වයකදී වායුව වෙනස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියයි.

C. අයිසොකොරික් යනු නියත පීඩනයකදී වායුව වෙනස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියකි.

D. සමාවයවික තාපය යනු නියත පරිමාවකදී වායුව වෙනස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියයි.

E. අයිසොකොරික් යනු නියත උෂ්ණත්වයකදී වායුව වෙනස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියකි.

සාකච්ඡා

සමස්ථානික = නියත පීඩනය

සමස්ථානික = නියත පරිමාව

සමෝෂ්ණීය = නියත උෂ්ණත්වය

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය

4. පහත PV ප්‍රස්ථාරයෙන්, I සහ II ක්‍රියාවලි වල වායු කාර්යය ප්‍රමාණය සමානුපාතික වේ...

ඒ. 4:3

ආ. 3 : 4

සී. 2 : 3

භී. 1 : 2

ඊ. 1 : 1

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

ක්‍රියාවලිය 1:

පීඩනය (P) = 20 N/m ²

ආරම්භක පරිමාව (V ₁ ) = ලීටර් 10 = 10 dm ³ = 10 x 10 ^-3 m ³

අවසාන පරිමාව (V ₂ ) = ලීටර් 40 = 40 dm ³ = 40 x 10 ^-3 m ³

ක්‍රියාවලිය 2:

පීඩනය (P) = 15 N/m ²

ආරම්භක පරිමාව (V ₁ ) = ලීටර් 20 = 20 dm ³ = 20 x 10 ^-3 m ³

අවසාන පරිමාව (V ₂ ) = ලීටර් 60 = 60 dm ³ = 60 x 10 ^-3 m ³

ඇසුවා:

පිළිතුර :

ගෑස් වැඩ ක්‍රියාවලිය I:

W = P ΔV = P (V ₂ –V ₁ ) = (20)(40-10)(10 ^-3 m ³ ) = (20)(30)(10 ^-3 m ³ ) = (600)(10 ^-3 m ³ ) = 0,6 m ³

II ක්‍රියාවලියේ ගෑස් වැඩ:

W = P ΔV = P (V ₂ –V ₁ ) = (15)(60-20)(10 ^-3 m ³ ) = (15)(40)(10 ^-3 m ³ ) = (600)(10 ^-3 m ³ ) = 0,6 m ³

I සහ II ක්‍රියාවලි වල ගෑස් වැඩ සංසන්දනය කිරීම:

මීටර් 0,6 ³ : මීටර් 0,6 ³

1: 1

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

5. P – V ප්‍රස්ථාරයෙන්, I සහ II ක්‍රියාවලි වල වායු කාර්යය ප්‍රමාණය සමානුපාතික වන්නේ...

ඒ. 4:3

ආ. 3 : 4

සී. 2 : 3

භී. 1 : 2

ඊ. 1 : 1

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

ක්‍රියාවලිය I:

පීඩනය (P) = 20 පැස්කල්

1 වන පරිමාව (V ₁ ) = ලීටර් 10

2 වන පරිමාව (V ₂ ) = ලීටර් 40

ක්‍රියාවලිය II:

පීඩනය (P) = 15 පැස්කල්

1 වන පරිමාව (V ₁ ) = ලීටර් 20

2 වන පරිමාව (V ₂ ) = ලීටර් 60

ප්‍රශ්නය: I සහ II ක්‍රියාවලි වල ගෑස් ක්‍රියාකාරිත්වය සංසන්දනය කිරීම

පිළිතුර :

ඉහත ප්‍රස්ථාරය මත පදනම් වූ තාප ගතික ක්‍රියාවලිය සමස්ථානික ක්‍රියාවලියකි (නියත පීඩනය).

I ක්‍රියාවලියේදී වායුව මගින් සිදු කරන ලද කාර්යය:

ඩබ් = පී (වී ₂ – වී ₁ )

ඩබ් = (20)(40 – 10)

ඩබ් = (20)(30)

W=600

II ක්‍රියාවලියේදී වායුව මගින් සිදු කරන ලද කාර්යය:

ඩබ් = පී (වී ₂ – වී ₁ )

ඩබ් = (15)(60 – 20)

ඩබ් = (15)(40)

W=600

I සහ II ක්‍රියාවලි වල ගෑස් වැඩ සංසන්දනය කිරීම:

600: 600

1: 1

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

6. පහත PV ප්‍රස්ථාරයට අනුව හීලියම් වායුව රත් කරනු ලැබේ. AB ක්‍රියාවලියේදී හීලියම් වායුව මගින් සිදු කරන කාර්යය වන්නේ...

A. 15 ජූල්

B. ජූල් 10 යි

සී. 8 ජූල්

ඩී. 4 ජූල්

ඊ. 2 ජූල්

සාකච්ඡා

එය දන්නා කරුණකි :

පීඩනය (P) = 2 x 10 ⁵ N/m ² = 2 x 10 ⁵ පැස්කල්

ආරම්භක පරිමාව (V ₁ ) = 5 සෙ.මී ³ = 5 x 10 ^-6 m ³

අවසාන පරිමාව (V ₂ ) = 15 cm ³ = 15 x 10 ^-6 m ³

ප්‍රශ්නය : AB ක්‍රියාවලියේදී වායුව මගින් සිදු කරන කාර්යය

පිළිතුර :

ඩබ් = ∆පී ∆වී

ඩබ් = පී (වී ₂ – වී ₁ )

ඩබ්ලිව් = (2 x 10 ⁵ )(15 x 10 ^-6 – 5 x 10 ^-6 )

ඩබ් = (2 x 10 ⁵ )(10 x 10 ^-6 ) = (2 x 10 ⁵ )(1 x 10 ^-5 )

W = 2 ජූල්

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

7. පින්තූරය දෙස බලන්න! පරිපූර්ණ වායුවක් පීඩනය (P) පරිමාව (V) බවට වෙනස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියකට භාජනය වේ. මෙම ක්‍රියාවලියේදී වායුව මගින් සිදු කරන කාර්යය වන්නේ…

ඒ. 20 ජූල්

බී. 15 ජූල්

සී. 10 ජූල්

ඩී. ජූල් 5

ඊ. 4 ජූල්

සාකච්ඡා

එය දන්නා කරුණකි :

ආරම්භක පීඩනය (P ₁ ) = 4 Pa ​​= 4 N/m ²

අවසාන පීඩනය (P ₂ ) = 6 Pa = 6 N/m ²

ආරම්භක පරිමාව (V ₁ ) = 2 m ³

අවසාන පරිමාව (V ₂ ) = 4 m ³

අවශ්‍යයි : ගෑස් මගින් කරන ලද වැඩ (W)

පිළිතුර :

වායුව මගින් කරන ලද කාර්යය = වක්‍රය යටතේ ඇති ප්‍රදේශය ab.

W = ත්‍රිකෝණයේ වර්ගඵලය + සෘජුකෝණාස්‍රයේ වර්ගඵලය

ඩබ් = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)

ඩබ් = ½ (2)(2) + 4(2)

ඩබ් = 2 + 8

W = 10 ජූල්

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

8. පරිපූර්ණ වායුවක් සංවෘත ක්‍රියාවලියකට භාජනය වේ A → B → C → A. චක්‍රයකදී, වායුව ක්‍රියා කරන්නේ….

A. -2,0 x 10³ J

බී. − 5,5 x 10 ³ ජේ

සී. − 8,0 x 10 ⁵ ජේ

ඩී. 2,0 x 10 ⁶ ජේ

ඊ. 4,0 x 10 ⁶ ජේ

සාකච්ඡා

වැඩ (W) = වක්‍රයේ ප්‍රදේශය (ඊතලයෙන් සලකුණු කර ඇති රේඛාව තුළ ත්‍රිකෝණයේ ප්‍රදේශය).

W = ½ (20-10)(6 x 10 ⁵ – 2 x 10 ⁵ )

W = ½ (10)(4 x 10 ⁵ )

ඩබ් = (5)(4 x 10 ⁵ )

W = 20 x 10 ⁵ = 2 x 10 ⁶ ජූල්

නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

තාප එන්ජිම

9. යන්ත්‍රයක් ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශයකින් ජූල් 2.000 ක තාපයක් අවශෝෂණය කර අඩු උෂ්ණත්ව ජලාශයකට ජූල් 1.200 ක් ප්‍රතික්ෂේප කරයි. යන්ත්‍රයේ කාර්යක්ෂමතාව ....

අ. 80%

ආ. 75%

සී. 60%

ඩී. 50%

ඊ. 40%

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

අවශෝෂණය කරන ලද තාපය (Q _H ) = ජූල් 2000

මුදා හරින තාපය (Q _L ) = ජූල් 1200

යන්ත්‍රය මඟින් නිපදවන කාර්යය (W) = 2000 – 1200 = 800 ජූල්

ප්‍රශ්නය : තාප එන්ජිමේ කාර්යක්ෂමතාව (e)

පිළිතුර :

තාප එන්ජිමක කාර්යක්ෂමතාව සඳහා සූත්‍රය:

e = W / Q _H = 800/2000 = 0,4 x 100% = 40%

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

කාර්නොට් එන්ජිම

10. 960 K උෂ්ණත්වයකදී තාපය අවශෝෂණය කර 576 K උෂ්ණත්වයකදී තාපය ප්‍රතික්ෂේප කරන කාර්නොට් එන්ජිමක කාර්යක්ෂමතාව...

අ. 40%

ආ. 50%

සී. 56%

ඩී. 60%

ඊ. 80%

සාකච්ඡා

එය දන්නා කරුණකි :

ඉහළ උෂ්ණත්වය (TH ₎ = 960 K

අඩු උෂ්ණත්වය (TL ₎ = 576 K

ප්‍රශ්නය : කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව (e)

පිළිතුර :

කාර්නොට් එන්ජිමක කාර්යක්ෂමතාව 0,4 x 100% = 40% කි.

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

11. පහත දැක්වෙන කාර්නොට් එන්ජිමේ PV ප්‍රස්ථාරයේ, W = ජූල් 6.000 කි. එන්ජිම මඟින් චක්‍රයකට මුදා හරින තාප ප්‍රමාණය...

ඒ. ජූල් 2.250 යි

B. ජූල් 3.000 යි

සී. 3.750 ජූල්

ඩී. 6.000 ජූල්

ඊ. 9.600 ජූල්

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

වැඩ (W) = ජූල් 6000

ඉහළ උෂ්ණත්වය (TH ₎ = 800 කෙල්වින්

අඩු උෂ්ණත්වය (TL ₎ = 300 කෙල්වින්

අසන ලද්දේ: ප්‍රශ්නය

පිළිතුර :

පරිපූර්ණ තාප එන්ජිමක (කාර්නොට් එන්ජිම) කාර්යක්ෂමතාව:

කාර්නොට් එන්ජිම මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය:

ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍රශ්නය ₁

6000 = (0,625) ප්‍රශ්නය ₁

Q ₁ = 6000 / 0,625

Q ₁ = 9600

කාර්නොට් එන්ජිමක් මඟින් මුදා හරින තාපය:

ප්‍ර ₂ = ප්‍ර ₁ – ඩබ්ලිව්

ප්‍ර ₂ = 9600 – 6000

Q ₂ = 3600 ජූල්

නිවැරදි පිළිතුරක් නැත.

12. 40% ක කාර්යක්ෂමතාවයක් සහිත කාර්නොට් එන්ජිමක් 727°C උෂ්ණත්වයකදී උණුසුම් ජලාශයක් භාවිතා කරයි. සීතල ජලාශයේ උෂ්ණත්වය තීරණය කරන්න!

අ. 327°C

ආ. 357°C

සී. 400°C

ආ. 600°C

නැගෙනහිර 627°C

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

කාර්යක්ෂමතාව (e) = 40% = 40/100 = 0,4

ඉහළ උෂ්ණත්වය (TH ₎ = 727 ^o C + 273 = 1000 K

ප්‍රශ්නය: සීතල ජලාශයේ උෂ්ණත්වය තීරණය කරන්න

පිළිතුර :

ජලාශයේ උෂ්ණත්වය 600–273 = 327 ^o C වේ.

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

13. කාර්නොට් එන්ජිමක P-V ප්‍රස්ථාරය පහත රූපයේ පරිදි පෙනේ! එන්ජිම 800 J තාපය අවශෝෂණය කරන්නේ නම්, සිදු කරන ලද කාර්යය වන්නේ...

ඒ. 105,5 ජේ

බී. 252,6 ජේ

සී. 336,6 ජේ

ඩී. 466,7 ජේ

ඊ. 636,7 ජේ

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

ඉහළ උෂ්ණත්වය (TH ₎ = 600 කෙල්වින්

අඩු උෂ්ණත්වය (TL ₎ = 250 කෙල්වින්

අවශෝෂණය කරන ලද තාපය (Q ₁ ) = ජූල් 800

ඇසුවේ: උත්සාහය (W)

පිළිතුර :

පරිපූර්ණ තාප එන්ජිමක (කාර්නොට් එන්ජිම) කාර්යක්ෂමතාව:

දරන ලද උත්සාහයන් මෙසේය.

ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍රශ්නය ₁

W = (7/12)(ජූල් 800)

W = 466,7 ජූල්

නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

14. කාර්නොට් එන්ජිමක් 600 K ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී ක්‍රියාත්මක වන අතර එමඟින් යාන්ත්‍රික කාර්යයක් සිදු වේ. එන්ජිම 400 K අඩු උෂ්ණත්වයකදී 600 J තාපය අවශෝෂණය කරන්නේ නම්, නිපදවන කාර්යය වන්නේ....

ඒ. 120 ජේ

බී. 124 ජේ

සී. 135 ජේ

ඩී. 148 ජේ

ඊ. 200 ජේ

සාකච්ඡා

එය දන්නා කරුණකි :

අඩු උෂ්ණත්වය (TL ₎ = 400 K

ඉහළ උෂ්ණත්වය (TH ₎ = 600 K

අවශෝෂණය කරන ලද තාපය (Q ₁ ) = ජූල් 600

අවශ්‍යයි : කාර්නොට් එන්ජිම (W) මගින් නිපදවන ලද කාර්යය.

පිළිතුර :

පරිපූර්ණ තාප එන්ජිමක (කාර්නොට් එන්ජිම) කාර්යක්ෂමතාව:

කාර්නොට් එන්ජිම මඟින් සිදු කරන කාර්යයන්:

ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍රශ්නය ₁

W = (1/3)(600) = ජූල් 200

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

වායු හා තාප ගති විද්‍යාවේ චාලක න්‍යාය

15. ටැංකියක ලීටර් 4 ක පරිමාවක්, 27 ^o C උෂ්ණත්වයක් සහ 3 atm පීඩනයක් සහිත (1 atm = 10 ⁵ Nm ^-2 ) පරිපූර්ණ වායුවක් ඇත. උෂ්ණත්වය 87 ^o C වන තෙක් නියත පීඩනයකදී වායුව තාපන ක්‍රියාවලියකට භාජනය වේ. වායුවේ තාප ධාරිතාව 9 JK ^-1 වේ . වායුවේ අවසාන පරිමාව සහ වායුවේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස පිළිවෙලින්...

A. ලීටර් 4,2, ΔU = ජූල් 200

B. ලීටර් 4,4, ΔU = ජූල් 240

C. ලීටර් 4,6, ΔU = ජූල් 280

D. ලීටර් 4,8, ΔU = ජූල් 300

E. ලීටර් 4,8, ΔU = ජූල් 360

සාකච්ඡා

සමස්ථානික ක්‍රියාවලිය (නියත පීඩනය)

දන්නා කරුණ නම්:

පරිපූර්ණ වායුවක ආරම්භක පරිමාව (V ₁ ) = ලීටර් 4 කි.

පරිපූර්ණ වායුවක ආරම්භක උෂ්ණත්වය (T ₁ ) = 27 ^o C + 273 = 300 K

පරිපූර්ණ වායුවේ අවසාන උෂ්ණත්වය (T ₂ ) = 87 ^o C + 273 = 360 K

පරිපූර්ණ වායු පීඩනය (P) = 3 atm = 3 x 10 ⁵ Nm ^-2

වායුවේ තාප ධාරිතාව (C) = 9 JK ^-1

ප්‍රශ්නය: වායුවේ අවසාන පරිමාව (V ₂ ) සහ වායුවේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස (ΔU)

පිළිතුර :

චාල්ස් නියම සූත්‍රය (සමස්ථානික ක්‍රියාවලිය හෝ නියත පීඩනය) භාවිතයෙන් අවසාන පරිමාව ගණනය කරන්න :

පරිමාව වෙනස් කිරීම:

ලීටර් 1 = 0,001 m ³

ආරම්භක පරිමාව (V ₁ ) = 4 (0,001 m ³ ) = 0,004 m ³

අවසාන පරිමාව (V ₂ ) = 4,8 (0,001 m ³ ) = 0,0048 m ³

පරිමාවේ වෙනස ( ΔV) = V ₂ – V ₁ = 0,0048 m ³ – 0,004 m ³ = 0,008 m ³.

උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම්:

උෂ්ණත්ව වෙනස (ΔT) = T ₂ – T ₁ = 360 K – 300 K = 60 K

තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය සඳහා වන සූත්‍රය භාවිතා කරමින් පරිපූර්ණ වායුවක අභ්‍යන්තර ශක්තියේ (ΔU) වෙනස ගණනය කරන්න:

ΔU = Q - W

විස්තරය: ΔU = අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස, Q = තාපය, W = කාර්යය.

නියත පීඩනයේදී කාර්යය (W) ගණනය කරන්න:

W = P ΔV = (3 x 10 ⁵ )( 0,0008) = (3 x 10 ¹ )( 8) = (30)(8) = ජූල් 240

තාප ධාරිතාව (C) සූත්‍රය භාවිතා කර තාපය (Q) ගණනය කරන්න:

සී = Q / ΔT

Q = (C)(ΔT) = (9)(60) = 540 ජූල්

අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස ගණනය කරන්න:

ΔU = Q – W = ජූල් 540 – ජූල් 240 = ජූල් 300.

නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

16. ටැංකියක 2 atm (1 atm = 10 ⁵ Nm ^-2 ) පීඩනයක් සහිත, 27 ^{o C උෂ්ණත්වයක් සහිත පරිපූර්ණ වායු ලීටර් 6 ක් ඇත. වායුව නියත පීඩනයේදී 77 o} C උෂ්ණත්වයකට රත් කරනු ලැබේ . වායුවේ තාප ධාරිතාව 5 JK ^-1 නම් , වායුවේ අවසාන පරිමාව සහ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස පිළිවෙලින්….

A. ලීටර් 8; ΔU = ජූල් 250

B. ලීටර් 8; ΔU = ජූල් 200

C. ලීටර් 7; ΔU = ජූල් 100

ඩී. ලීටර් 7; ΔU = ජූල් 50

E. ලීටර් 7; ΔU = ජූල් 20

සාකච්ඡා

සමස්ථානික ක්‍රියාවලිය (නියත පීඩනය)

දන්නා කරුණ නම්:

පරිපූර්ණ වායුවක ආරම්භක පරිමාව (V ₁ ) = ලීටර් 6 කි.

පරිපූර්ණ වායුවක ආරම්භක උෂ්ණත්වය (T ₁ ) = 27 ^o C + 273 = 300 K

පරිපූර්ණ වායුවේ අවසාන උෂ්ණත්වය (T ₂ ) = 77 ^o C + 273 = 350 K

පරිපූර්ණ වායු පීඩනය (P) = 2 atm = 2 x 10 ⁵ Nm ^-2

වායුවේ තාප ධාරිතාව (C) = 5 JK ^-1

ප්‍රශ්නය: වායුවේ අවසාන පරිමාව (V ₂ ) සහ වායුවේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස (ΔU)

පිළිතුර :

චාල්ස් නියම සූත්‍රය (සමස්ථානික ක්‍රියාවලිය හෝ නියත පීඩනය) භාවිතයෙන් අවසාන පරිමාව ගණනය කරන්න :

පරිමාව වෙනස් කිරීම:

ලීටර් 1 = 0,001 m ³

ආරම්භක පරිමාව (V ₁ ) = 6 (0,001 m ³ ) = 0,006 m ³

අවසාන පරිමාව (V 2 ₎ = 7 (0,001 m ³ ) = 0,007 m ³

පරිමාව වෙනස් වීම ( ΔV) = V ₂ – V ₁ = 0,007 m ³ – 0,006 m ³ = 0,001 m ³.

උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම්:

උෂ්ණත්ව වෙනස (ΔT) = T ₂ – T ₁ = 350 K – 300 K = 50 K

තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය සඳහා වන සූත්‍රය භාවිතා කරමින් පරිපූර්ණ වායුවක අභ්‍යන්තර ශක්තියේ (ΔU) වෙනස ගණනය කරන්න:

ΔU = Q - W

විස්තරය: ΔU = අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස, Q = තාපය, W = කාර්යය.

නියත පීඩනයේදී කාර්යය (W) ගණනය කරන්න:

W = P ΔV = (2 x 10 ⁵ )( 0,001) = (2 x 10 ² )(1 ) = (200)(1) = ජූල් 200

තාප ධාරිතාව (C) සූත්‍රය භාවිතා කර තාපය (Q) ගණනය කරන්න:

සී = Q / ΔT

Q = (C)(ΔT) = (5)(50) = 250 ජූල්

අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස ගණනය කරන්න:

ΔU = Q – W = ජූල් 250 – ජූල් 200 = ජූල් 50.

නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

තාප ගතික ක්‍රියාවලිය

17. පැත්තේ ඇති ප්‍රස්තාරය සහ පහත ප්‍රකාශ දෙස බලන්න!

(1) AB ක්‍රියාවලිය සමස්ථානික වන අතර W = P (V)₂ - වී₁)

(2) ක්‍රියාවලිය BC ස්ථිරතාපී වන අතර, ΔU = Q

(3) ක්‍රියාවලිය BC සමස්ථානික වන අතර, ΔU = Q වේ.

(4) CA ක්‍රියාවලිය සමෝෂ්ණීය වන අතර පද්ධතිය තාපය අවශෝෂණය කරයි.

නිවැරදි ප්‍රකාශය වන්නේ…

අ. (1) සහ (3)

ආ. (1) සහ (4)

ඇ. (2) සහ (3)

D. (2) සහ (4)

ඊ. (3) සහ (4)

සාකච්ඡා

(1 ) AB ක්‍රියාවලිය සමස්ථානික වන අතර W = P (V ₂ – V ₁ )

සමස්ථානික = නියත පීඩනය. නියත පීඩනය A _සිට B දක්වා P1 දිගේ සරල රේඛාවක් මගින් දක්වනු ලැබේ. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, පීඩනය නියතව පවතින නමුත් පරිමාව වැඩි වන විට පරිමාවේ වෙනසක් සිදු වේ. පරිමාව වැඩි වුවහොත්, පද්ධතිය පරිසරය මත ක්‍රියා කරයි, එහිදී වැඩ ප්‍රමාණය (W) පීඩනයේ (P) ගුණිතයේ සහ පරිමාවේ වෙනසෙහි (ΔU) ප්‍රතිඵලයකි.

(3) ක්‍රියාවලිය BC සමස්ථානික වන අතර, ΔU = Q වේ.

_{සමස්ථානික = නියත පරිමාව. ස්ථාවර පරිමාව B සිට C දක්වා V 2} දිගේ සරල රේඛාවක් මගින් දැක්වේ. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, පරිමාව නියතව පවතින නමුත් පීඩනය වැඩි වන විට පීඩනයේ වෙනසක් සිදු වේ. පරිමාව නියත බැවින් කිසිදු කාර්යයක් සිදු නොවේ, එහිදී W = 0. තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය සඳහා සූත්‍රය ΔU = Q – W වේ, එහිදී ΔU = අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනසක්, Q = තාපය සහ W = කාර්යය වේ. කාර්යයක් නොමැති නම් W = 0, එබැවින් ΔU = Q.

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

18. පහත තාප ගතික චක්‍ර ප්‍රස්තාරය බලන්න!

පහත ප්‍රකාශයෙන්:

(1) A – B = සමස්ථානික, කාර්යය උෂ්ණත්වයේ වෙනස්වීම් මත රඳා පවතී

(2) B – C = ස්ථිරතාපී, තාප වෙනසක් නැත

(3) B – C = සමස්ථානික, කාර්යය පරිමාවේ වෙනස්කම් මත රඳා පවතී

(4) C – A = ක්‍රියාවලිය සිදුවන්නේ පද්ධතියෙන් පිටත සිට ගන්නා උත්සාහයෙනි

සත්‍යය නම්…

අ. (1) සහ (2)

ආ. (1) සහ (3)

ඇ. (2) සහ (3)

D. (2) සහ (4)

ඊ. (3) සහ (4)

සාකච්ඡා

(1) A – B = සමස්ථානික, කාර්යය උෂ්ණත්වයේ වෙනස්වීම් මත රඳා පවතී

ඔව්, මෙම ක්‍රියාවලිය සමස්ථානික (ස්ථාවර පරිමාව) වේ. කෙසේ වෙතත්, පරිමාව නියතව පවතින බැවින් කිසිදු කාර්යයක් සිදු නොවේ. පරිමාවේ වෙනසක් ඇති විට කාර්යය සිදු වේ. එබැවින්, මෙම ප්‍රකාශය වැරදිය.

(3) B – C = සමස්ථානික, කාර්යය පරිමාවේ වෙනස්කම් මත රඳා පවතී

සමස්ථානික = නියත පීඩනය. නියත පීඩනය B සිට C දක්වා සරල රේඛාවකින් දැක්වේ. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, පද්ධතියේ පරිමාවේ වෙනසක් සිදු වන අතර, එහිදී පද්ධතියේ පරිමාව වැඩි වේ. පද්ධතියේ පරිමාවේ වැඩි වීමක් යනු පද්ධතිය පරිසරය මත ක්‍රියා කරන බවයි.

(4) C – A = ක්‍රියාවලිය සිදුවන්නේ පද්ධතියෙන් පිටත සිට ගන්නා උත්සාහයෙනි

මෙම ක්‍රියාවලියේදී, පද්ධතියේ පරිමාව අඩු වන අතර පද්ධති පීඩනය අඩු වේ. පද්ධති පරිමාව අඩුවීම යනු පරිසරය පද්ධතිය මත ක්‍රියා කරන බවයි. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, වැඩ බාහිරව සිදු කෙරේ.

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

තාප ගති විද්‍යාවේ නීති

19. පින්තූරය දෙස බලන්න! පරිපූර්ණ වායුවක් පීඩනය (P) පරිමාව (V) බවට වෙනස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියකට භාජනය වේ. මෙම ක්‍රියාවලියේදී වායුව මගින් සිදු කරන කාර්යය වන්නේ…
ඒ. 20 ජූල්
බී. 15 ජූල්
සී. 10 ජූල්
ඩී. ජූල් 5
ඊ. 4 ජූල්
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
ආරම්භක පීඩනය (P₁) = 4 Pa ​​= 4 N/m²
අවසාන පීඩනය (P₂) = 6 Pa ​​= 6 N/m²
ආරම්භක පරිමාව (V)₁) = මීටර් 2³
අවසාන වෙළුම (V)₂) = මීටර් 4³
ඇසුවා : වායුව මගින් කරන ලද කාර්යය (W)
ජවාබ් :
වායුව මගින් කරන ලද කාර්යය = වක්‍රය යටතේ ඇති ප්‍රදේශය ab.
W = ත්‍රිකෝණයේ වර්ගඵලය + සෘජුකෝණාස්‍රයේ වර්ගඵලය
ඩබ් = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
ඩබ් = ½ (2)(2) + 4(2)
ඩබ් = 2 + 8
W = 10 ජූල්
නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

20. පරිපූර්ණ වායුවක් සංවෘත ක්‍රියාවලියකට භාජනය වේ A → B → C → A. චක්‍රයකදී, වායුව ක්‍රියා කරන්නේ….
අ. −2,0 x 10³ J
ආ. −5,5 x 10³ J
සී. −8,0 x 10⁵ J
ඩී. 2,0 x 10⁶ J
ඊ. 4,0 x 10⁶ J
සාකච්ඡා
වැඩ (W) = වක්‍රයේ ප්‍රදේශය (ඊතලයෙන් සලකුණු කර ඇති රේඛාව තුළ ත්‍රිකෝණයේ ප්‍රදේශය).
W = ½ (20-10)(6 x 10⁵ - 2 x 10⁵)
W = ½ (10)(4 x 10⁵)
ඩබ් = (5)(4 x 10⁵)
ඩබ් = 20 x 10⁵ = 2x10⁶ ජූල්
නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

ප්‍රශ්න මූලාශ්‍රය:

ජ්‍යෙෂ්ඨ උසස් පාසල/වෘත්තීය උසස් පාසල සඳහා ජාතික විභාග භෞතික විද්‍යා ප්‍රශ්න