Thermodynamics - faʻafitauli ma fofo
Le tulafono muamua o le thermodynamics
1. E fa'atatau i le kalafi PV o lo'o i lalo, o le a le fua fa'atatau o le galuega na faia e le kesi i le faiga I, i le galuega na faia e le kesi i le faiga II?
Ua iloa:
Faiga 1:
Mamafa (P) = 20 N/ m2
Voluma muamua (V 1 ) = 10 lita = 10 dm 3 = 10 x 10 -3 m 3
Voluma mulimuli (V 2 ) = 40 lita = 40 dm 3 = 40 x 10 -3 m 3
Faiga 2:
Fa'agasologa (P) = 15 N/ m2
Voluma muamua (V 1 ) = 20 lita = 20 dm 3 = 20 x 10 -3 m 3
Voluma mulimuli (V 2 ) = 60 lita = 60 dm 3 = 60 x 10 -3 m 3
Manaomia: O le fua faatatau o le galuega e faia e le kesi
Fofo:
O le galuega na faia e le kesi i le faagasologa 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
O le galuega na faia e le kesi i le faagasologa II:
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
O le fua faatatau o le galuega na faia e le kesi i le faagasologa I ma le faagasologa II:
0.6 mita 3 : 0.6 mita 3
1: 1
2.
E faʻavae i luga o le kalafi o loʻo i lalo, o le a le galuega e faia e le kesi helium i le faagasologa AB?
Ua iloa:
Mamafa (P) = 2 x 10 5 N/m 2 = 2 x 10 5 Paskal
Voluma muamua (V 1 ) = 5 cm 3 = 5 x 10 -6 m 3
Voluma mulimuli (V 2 ) = 15 cm 3 = 15 x 10 -6 m 3
Manaomia: Galuega na faia e le kesi i le faagasologa AB
Fofo:
W = ∆P ∆V
W = P (V 2 – V 1 )
W = (2 x 10 5 )(15 x 10 -6 – 5 x 10 -6 )
W = (2 x 10 5 )(10 x 10 -6 ) = (2 x 10 5 )(1 x 10 -5 )
W = 2 Joule
3.
E faʻavae i luga o le kalafi o loʻo i lalo, o le a le galuega na faia i le faʻagasologa AB?
Ua iloa:
Mamafa muamua (P 1 ) = 4 Pa = 4 N/m 2
Mamafa mulimuli (P 2 ) = 6 Pa = 6 N/m 2
Voluma muamua (V 1 ) = 2 m 3
Voluma mulimuli (V 2 ) = 4 m 3
Manaomia: galuega ua maeʻa Ou te faʻagasoloina ab
Fofo:
Galuega e faia e le kesi = eria i lalo o le pi'o ab
W = lautele o le tafatolu + lautele o le faatafafā
W = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
W = 2 + 8
W = 10 Joule
4. E faʻatatau i le kalafi o loʻo i lalo, o le a le galuega na faia i le faagasologa ABCA.
Fofo:
Galuega (W) = Eria o le tafatolu ABC
W = ½ (20-10)(6 x 10 5 – 2 x 10 5 )
W = ½ (10)(4 x 10 5 )
W = (5)(4 x 10 5 )
W = 20 x 10 5
W = 2 x 10 6 Joule
5. E mitiia e se afi le 2000 Joules o le vevela i se vevela maualuga ma fa'aumatia le 1200 Joules o le vevela i se vevela maualalo. O le a le lelei o le afi?
Ua iloa:
Fa'aulufalega o le vevela (QH ) = 2000 Joules
Fa'avevela e alu ese mai ai (Q L ) = 1200 Joules
Galuega e faia e le afi (W) = 2000 – 1200 = 800 Joules
Manaʻomia: lelei atoatoa (e)
Fofo:
e = W / Q H
e = 800/2000
e = 0.4 x 100%
e = 40%
6. E mitiia e se afi le vevela i le 960 Kelvin ae fa'asa'oloto e le afi le vevela i le 576 Kelvin. O le a le lelei o le fa'aogaina o le afi?
Ua iloa:
Vevela maualuga (T H ) = 960 K
Vevela maualalo (T L ) = 576 K
Mana'omia: lelei (e)
Fofo:
Le lelei o le afi Carnot = 0.4 x 100% = 40%
7. E faʻavae i luga o le kalafi o loʻo i lalo, o le galuega e faia e le afi e 6000 Joules. O le a le vevela e faʻasaʻolotoina e le afi i liʻo taʻitasi?
Ua iloa:
Galuega (W) = 6000 Joule
Vevela maualuga (T H ) = 800 Kelvin
Vevela maualalo (T L ) = 300 Kelvin
Manaomia: vevela ua fa'asa'olotoina e le afi
Tali :
Le lelei atoatoa o le Carnot (lelei atoatoa):
Vevela e mitiia e le afi Carnot:
W = e Q 1
6000 = (0.625) Q 1
Q1 = 6000 / 0.625
Q1 = 9600
Vevela e fa'asa'olotoina e le afi Carnot:
Q 2 = Q 1 – W
Q2 = 9600 – 6000
Q 2 = 3600 Joule
8. O le lelei o le afi Carnot e 40%. Afai e mitiia le vevela i le 727°C, o le a la le vevela maualalo.
Ua iloa:
Lelei (e) = 40% = 40/100 = 0.4
Vevela maualuga (T H ) = 727 o C + 273 = 1000 K
Manaomia: Vevela maualalo
Fofo:
T L = 600 Kelvin – 273 = 327 o C
9. E faʻavae i luga o le kalafi o loʻo i lalo, afai e mitiia e le afi le 800 J o le vevela, o le a le galuega e faia e le afi.
Ua iloa:
Vevela maualuga (T H ) = 600 Kelvin
Vevela maualalo (T L ) = 250 Kelvin
Fa'aulufalega o le vevela (Q 1 ) = 800 Joules
Sailia: Galuega (W)
Fofo:
Le lelei o le afi Carnot:
Sa faia le galuega e le afi:
W = e Q 1
W = (7/12)(800 Joules)
W = 466.7 Joule
10. O le vevela maualuga o le afi Carnot e 600 K. Afai e mitiia e le afi le 600 J o le vevela ma le vevela maualalo e 400 K, o le a le galuega e faia e le afi.
Ua iloa:
Vevela maualalo (T L ) = 400 K
Vevela maualuga (T H ) = 600 K
Fa'aulufalega o le vevela (Q 1 ) = 600 Joules
Manaomia: Na faia le galuega e le afi Carnot (W)
Fofo:
Le lelei o le afi Carnot:
Na faia le galuega e le afi Carnot:
W = e Q 1
W = (1/3)(600) = 200 Joule
- O le ā le autū o le thermodynamics? taliE taula'i le Thermodynamics i le su'esu'eina o le malosi, ona suiga, ma lona sootaga ma meafaitino, aemaise lava i faiga e iai le paleni.
- E faapefea ona fesootai le tulafono lona zero o le thermodynamics ma le vevela? taliO le tulafono o le zeroth e faʻapea afai o loʻo iai ni faiga se lua i le paleni faʻavevela ma se faiga lona tolu, ona iai lea o loʻo iai i le paleni faʻavevela le tasi ma le isi. O lona uiga o loʻo iai se meatotino e taʻua o le vevela, lea e tutusa mo faiga uma o loʻo iai i le paleni faʻavevela.
- O le ā le mea o loʻo faʻamatalaina e le tulafono muamua o le thermodynamics? taliO le tulafono muamua, e taʻua foʻi o le tulafono o le faʻasaoina o le malosi, o loʻo faʻapea mai e le mafai ona faia pe faʻaumatia le malosi, ua naʻo le liua mai le tasi ituaiga i le isi. I totonu o se faiga tapuni, o le suiga i le malosi i totonu e tutusa ma le vevela e faʻaopoopo i le faiga e toʻesea ai le galuega e faia e le faiga i ona siʻosiʻomaga.
- Aiseā e tāua tele ai le tulafono lona lua o le thermodynamics mo le malamalama i le itu e agai i ai faiga masani? taliO le tulafono lona lua o loʻo faʻapea mai o le entropy (poʻo le le faʻatulagaina) o se faiga tuʻufua e faʻateleina pe tumau pea. O lenei mea e faʻatonuina ai o le malosi e faʻasalalau faʻafuaseʻi pe a le faʻalavelaveina mai le faia o lea mea, ma tuʻuina atu ai se faʻatonuga i faiga masani ma faʻamatalaina ai pe aisea e tutupu faʻafuaseʻi ai nisi o faiga ae leai isi.
- O le ā le entropy, ma e faʻapefea ona fesootaʻi ma le faʻalavelave i totonu o se faiga? taliO le entropy o se fua lea o le aofaʻi o le malosi i totonu o se faiga e le mafai ona faia se galuega. E masani foʻi ona faʻamatalaina o se fua lea o le faʻaletonu poʻo le faʻafuaseʻi o le faiga. I se tulaga lautele, o le maualuga o le entropy e tutusa ma le tele o le faʻaletonu poʻo le faʻafuaseʻi.
- E faʻapefea ona faʻamatalaina e le tulafono lona tolu o le thermodynamics le entropy o se kirisitala atoatoa i le zero atoatoa? taliO le tulafono lona tolu e ta'u mai ai o le entropy o se kirisitala atoatoa e tutusa lelei ma le zero i le vevela e leai se zero (0 Kelvin). O lona uiga i lenei vevela, ua atoatoa le fa'atulagaina o le faiga.
- Aiseā e lē mafai ai e le vevela ona tafe na o ia mai se tino malūlū i se tino vevela? taliO lenei amioga o se taunuuga o le tulafono lona lua o le thermodynamics. Afai e tafe faafuaseʻi le vevela mai se tino malulu i se tino vevela, o le a iʻu ai i le faʻaitiitia o le entropy atoa o le faiga, lea e le fiafia i ai faiga masani.
- O le a le eseesega i le va o se faiga tuʻufua, tapunia, ma le tatala i le thermodynamics? taliO se faiga tu'ufua e le fesuia'i le malosi po'o mea ma ona si'osi'omaga. O se faiga tapuni e mafai ona fesuia'i le malosi ae e le afaina ma ona si'osi'omaga. O se faiga tatala e mafai ona fesuia'i le malosi ma mea ma ona si'osi'omaga.
- E faapefea ona ese le manatu o le "galuega" i le thermodynamics mai le faaaogaina i aso taitasi o le faaupuga? taliI le thermodynamics, o le "galuega" e faasino i le faagasologa o le fesiitaiga o le malosi lea e faʻaaogaina ai malosiaga i se mea e faʻagaoioia ai i se itu e tutusa ma le malosiaga. Mo se faʻataʻitaʻiga, pe a faʻalauteleina se kesi e faʻasaga i se piston, e galue i luga o le piston. O se faʻamatalaga sili atu ona maoti pe a faʻatusatusa i le faʻaaogaina i aso uma o le "galuega," lea e ono faʻauigaina o soʻo se galuega poʻo se gaioiga.
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O le ā le ta'amilosaga Carnot, ma aiseā e tāua ai i le thermodynamics? Tali : O le ta'amilosaga Carnot o se ta'amilosaga thermodynamic fa'apitoa e maua ai se tapula'a maualuga i le lelei e mafai e so'o se afi thermodynamic masani ona ausia i le taimi o le liua o le vevela i le galuega (pe fa'afeagai). E tāua auā e fa'atulaga ai se tapula'a fa'avae o le lelei e fa'atatau i le vevela o fa'aputuga vevela e fa'agaoioia ai se afi.
