O le a'oa'oga kinetic o kasa ma le tulafono muamua o le thermodynamics

O le a'oa'oga kinetic o kasa ma le tulafono muamua o le thermodynamics - fa'afitauli ma fofo

1. O kasa lelei o loʻo i totonu o se koneteina e 4 lita le voluma ma o lona mamafa e 3 atm (1 atm = 10 ⁵ Nm ^-2 ). O kasa lelei e faʻavevela i se mamafa tumau mai le 27 ^o C i le 87 ^o C. O le gafatia o le vevela o le kasa e 9 JK ^-1 . O le a le voluma mulimuli o kasa ma le suiga o le malosi i totonu o kasa?

fofo

Fa'agasologa Isobaric (mamafa tumau)

Ua iloa:

O le aofaʻi muamua o le kesi (V ₁ ) = 4 lita

O le vevela muamua o le kesi (T ₁ ) = 27 ^o C + 273 = 300 K

O le vevela mulimuli o le kesi (T ₂ ) = 87 ^o C + 273 = 360 K

O le mamafa o le kesi (P) = 3 atm = 3 x 10 ⁵ Nm ^-2

O le gafatia o le vevela o le kesi (C) = 9 JK ^-1

Mana'omia: O le voluma mulimuli o le kesi (V ₂ ) ma le suiga o le malosiaga i totonu o le kesi (ΔU)

Fofo:

Fuafua le voluma mulimuli e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le tulafono a Charles (faʻagasologa isobaric poʻo le mamafa faifai pea):

Teori kinetic o le kesi ma le thermodynamics – faʻafitauli ma fofo 1

O le suiga i le voluma:

1 lita = 0.001 ^m3

Voluma muamua (V ₁ ) = 4 (0.001 m ³ ) = 0.004 m ³

Voluma mulimuli (V ₂ ) = 4.8 (0.001 m ³ ) = 0.0048 m ³

O le suiga i le voluma (ΔV) = V ₂ – V ₁ = 0.0048 m ³ – 0.004 m ³ = 0.008 m ³.

O le suiga o le vevela:

O le suiga o le vevela (ΔT) = T ₂ – T ₁ = 360 K – 300 K = 60 K

Fuafua le suiga o le malosiaga i totonu (ΔU) o le kasa lelei e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le tulafono muamua o le thermodynamics.

ΔU = Q – W

ΔU = le suiga o le malosiaga i totonu, Q = vevela, W = galuega

Fuafua le galuega (W) i le mamafa faifai pea:

W = P ΔV = (3 x 10 ⁵ )(0.0008) = (3 x 10 ¹ )(8) = (30)(8) = 240 Joules

Fuafua le vevela (Q) e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le gafatia o le vevela (C):

tagai foi i le O le tulafono muamua o le thermodynamics - faʻafitauli ma fofo

C = Q / ΔT

Q = (C)(ΔT) = (9)(60) = 540 Joules

Fuafua le suiga o le malosiaga i totonu:

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

2. E 6 lita o kasa lelei i le 2 atm o loʻo i totonu o se koneteina (1 atm = 10 ⁵ Nm ^-2 ). E faʻavevela le kasa mai le 27 ^o C i le 77 ^o C i se mamafa tumau. Afai o le gafatia vevela o le kasa e 5 JK ^-1 , o le a le voluma mulimuli ma le suiga o le malosi i totonu o le kasa.

Fofo:

Fa'agasologa Isobaric (mamafa tumau)

Ua iloa:

O le aofaʻi muamua o kasa lelei (V ₁ ) = 6 lita

O le vevela muamua o kasa lelei (T ₁ ) = 27 ^o C + 273 = 300 K

O le vevela mulimuli o kasa lelei (T ₂ ) = 77 ^o C + 273 = 350 K

O le mamafa o kasa lelei (P) = 2 atm = 2 x 10 ⁵ Nm ^-2

O le gafatia o le vevela o kasa (C) = 5 JK ^-1

Mana'omia: O le voluma mulimuli o le kesi (V ₂ ) ma le suiga o le malosiaga i totonu o le kesi (ΔU)

Fofo:

Fuafua le aofaʻi mulimuli o le kesi e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le tulafono a Charles (faʻagasologa isobaric poʻo le mamafa faifai pea):

Teori kinetic o le kesi ma le thermodynamics – faʻafitauli ma fofo 2

O le suiga i le voluma:

1 lita = 0.001 ^m3

O le voluma muamua (V ₁ ) = 6 (0.001 m ³ ) = 0.006 m ³

O le voluma mulimuli (V ₂ ) = 7 (0.001 m ³ ) = 0.007 m ³

O le suiga i le voluma (ΔV) = V ₂ – V ₁ = 0.007 m ³ – 0.006 m ³ = 0.001 m ³

O le suiga o le vevela:

O le suiga o le vevela (ΔT) = T ₂ – T ₁ = 350 K – 300 K = 50 K

Fuafua le suiga o le malosiaga i totonu (ΔU) o kasa lelei e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le tulafono muamua o le thermodynamics.

ΔU = Q – W

ΔU = le suiga o le malosiaga i totonu, Q = vevela, W = galuega

Fuafua le galuega (W) i le mamafa faifai pea:

W = P ΔV = (2 x 10 ⁵ )(0.001) = (2 x 10 ² )(1) = (200)(1) = 200 Joules

tagai foi i le Feto'ai fa'alelei atoatoa i le tasi itu - fa'afitauli ma fofo

Fuafua le vevela (Q) e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le gafatia o le vevela (C):

C = Q / ΔT

Q = (C)(ΔT) = (5)(50) = 250 Joules

Fuafua le suiga i le malosiaga i totonu:

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

O a ni talitonuga autū o le aʻoaʻoga kinetic o kasa?
- tali: O le aʻoaʻoga kinetic o kasa e faʻapea: (a) O kasa e aofia ai le tele o vaega laiti o loʻo fealuaʻi faʻafuaseʻi; (b) O nei vaega e mamao ese mai lo latou lapoʻa; (c) O fetoʻai i le va o vaega kasa, poʻo le va o se vaega ma puipui o lona atigipusa, e faʻalelei (e leai se malosiaga kinetic e leiloa); (d) E leai ni malosiaga faʻa-molecular i le va o vaega kasa; ma le (e) O le malosiaga kinetic averesi o vaega kasa e faʻatatau saʻo i le vevela atoatoa o le kasa.
E faapefea ona fesootai le averesi o le malosiaga kinetic o molela'au kasa ma le vevela o le kasa?
- tali: O le averesi o le malosiaga kinetic o molela'au kasa e fa'atatau sa'o lava i le vevela atoatoa (i Kelvin) o le kasa. A'o fa'ateleina le vevela, e fa'ateleina fo'i le averesi o le malosiaga kinetic o molela'au.
O le ā le tāua o le sero atoatoa i tulaga o le gaioiga fa'amolekulī?
- tali: O le zero atoatoa (0 Kelvin) o le vevela lea e taofi ai gaioiga uma o molela. O lo'o fa'atusalia ai le vevela maualalo e mafai ona i ai lea e leai se mea e sili atu le malulu ma e leai se malosi vevela o totoe i totonu o se mea.
O le ā le tulafono muamua o le thermodynamics e tusa ai ma le malosi i totonu, le vevela, ma le galuega?
- tali: O le tulafono muamua o le thermodynamics e taʻu mai ai o le suiga i le malosiaga i totonu o se faiga e tutusa ma le vevela e faaopoopo i le faiga e toʻesea ai le galuega e faia e le faiga i ona siʻosiʻomaga: ΔU = Q – W.
I se fa'agasologa isochoric, o le a le mea e tupu i le galuega e faia e le faiga po'o luga o le faiga?
- tali: I se faiga isochoric, e tumau pea le voluma. O le mea lea, e leai se galuega e faia e le faiga po'o luga o le faiga, aua o le galuega i ia tulaga e tu'uina mai e le galuega o le mamafa-volume, lea o le a leai se aoga pe afai e le suia le voluma.
O le ā le uiga o le faapea atu o se kasa e “lelei atoatoa”?
- tali: O se kasa "lelei" o se kasa e mulimuli i le tulafono o le kasa lelei (PV = nRT) i lalo o tulaga uma o le vevela ma le mamafa. O lona uiga fo'i e mulimuli lelei le kasa i tulaga o le kinetic theory, e aunoa ma ni malosiaga fa'avaitaimi ma ni feto'ai e atoatoa le fa'alelei.
E faapefea ona ese kasa moni mai amioga a kasa lelei?
- tali: E ese mai kasa moni mai amioga lelei i le mamafa maualuga ma le vevela maualalo. E mafua lea ona o le i ai o malosiaga fa'ava-molecular ma le lapo'a fa'atapula'aina o molekala kasa. O fa'aletonu e fa'amatalaina e le fua fa'atatau van der Waals ma isi fua fa'atatau fa'apena.
Aiseā e mafai ai ona manatu i le tulafono muamua o le thermodynamics o se tulafono o le faasaoina?
- tali: E mafai ona ta'ua le tulafono muamua o le thermodynamics o se tulafono fa'asao auā o lo'o fa'apea mai e le mafai ona faia pe fa'aumatia le malosi, ae na'o le fa'aliliuina pe liua mai le tasi ituaiga i le isi. O lenei mea e atagia ai le mataupu faavae o le fa'asao o le malosi.