Galuega na faia i faiga fa'atermodinamika - fa'afitauli ma fofo

Galuega na faia i faiga fa'avevela - fa'afitauli ma fofo

1. O se kasa lelei e fa'apipi'iina mai le tulaga 1 i le tulaga 2 e pei ona fa'aalia i le kalafi o lo'o i lalo. Fuafua le galuega e faia e le kasa.

fofo

1 lita = 0.001 ^m3

Ua iloa: Galuega na faia i faiga fa'avevela - fa'afitauli ma fofo 1

Mamafa 1 (P ₁ ) = 10 kPa = 10,000 Pa = 10,000 N/m ²

Mamafa 2 (P ₂ ) = 20 kPa = 20,000 Pa = 20,000 N/m ²

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

Voluma 2 (V ₂ ) = 10 lita = 10 (0.001 m ³ ) = 0.010 m ³

Manaomia: O le galuega e faia e le kesi (W)

Fofo:

W = P (V ₂ – V ₁ ) + 1/2 (P ₂ – P ₁ )(V ₂ – V ₁ )

W = 10,000 (0.010-0.004) + 1/2 (20,000-10,000)(0.010-0.004)

W = 10,000 (0.006) + 1/2 (10,000)(0.006)

W = 10 (6) + 1/2 (10)(6)

W = 60 + 1/2 (60)

W = 60 + 30

W = 90 Joule

2. Fuafua le galuega e faia e le kesi i le faagasologa abcda, e pei ona faaalia i le kalafi o loo i lalo.

Ua iloa:

Mamafa 1 (P₁) = 1 x 10⁵ Pa = 1 x 10⁵ Leai / m²

Mamafa 2 (P ₂ ) = 3 x 10 ⁵ Pa = 3 x 10 ⁵ N/m ²

Voluma 1 (V ₁ ) = 2 m ³

Voluma 2 (V ₂ ) = 4 m ³

Sailia: Galuega (W)

Fofo:

O le galuega e faia e le kesi = le lautele o le faatafafā abcd.

W = (P ₂ – P ₁ )(V ₂ – V ₁ )

W = (3 x 10 ⁵ – 1 x 10 ⁵ )(4 – 2)

W = (2 x 10 ⁵ )(2)

W = 4 x 10 ⁵ Joule

W = 400,000 Joule

W = 400 kJ

3. Fuafua le galuega e faia e le kesi i le faagasologa ABCA.

Ua iloa:

Mamafa 1 (P₁) = 1 N/m²

Mamafa 2 (P ₂ ) = 7 N/m ²

Voluma 1 (V ₁ ) = 1 m ³

Voluma 2 (V ₂ ) = 5 m ³

Sailia: Galuega (W)

Fofo:

O le galuega e faia e le kesi = le lautele o le tafatolu ABC

tagai foi i le Mamafa o mea malo - faʻafitauli ma fofo

W = ½ (P ₂ – P ₁ )(V ₂ – V ₁ )

W = ½ (7-1)(5-1)

W = ½ (6)(4)

W = ½ (24)

W = 12 Joule

O le ā le faʻamatalaga o le galuega i le thermodynamics?
- tali: I le thermodynamics, o le galuega e faʻamatalaina o se fesiitaiga o le malosi i totonu poʻo fafo o se faiga e le mafua mai i se eseesega o le vevela i le va o le faiga ma ona siʻosiʻomaga.
E faapefea ona fesootai le galuega ma le ata o le pressure-volume (PV) o se faagasologa thermodynamic?
- tali: I se ata PV, o le galuega e faia e se faiga po'o luga o se faiga i le taimi o se faagasologa e fa'atusalia e le vaega i lalo o le pi'o o le faagasologa. Mo faagasologa e aofia ai kasa, o le galuega e masani ona tu'uina mai e le integral o le P dV, lea o le P o le mamafa ma le dV o le eseesega o le suiga i le voluma.
O le ā le galuega e faia i le taimi o le fa'agasologa isochoric?
- tali: E tupu se faiga isochoric i le voluma e le suia. Talu ai e leai se suiga o le voluma, o le galuega e faia i le taimi o se faiga isochoric e leai.
E faapefea ona ese le galuega e faia i le fa’alauteleina isobaric (mamafa tumau) mai le galuega e faia i le fa’alauteleina isothermal (vevela tumau) o se kasa lelei?
- tali: I se fa'alautelega isobaric, e fuafuaina le galuega e pei o $W = P \times Δ V$ , lea o P o le mamafa faifai pea ma $Δ V$ o le suiga lea i le voluma. Mo se fa'alauteleina isothermal o se kasa lelei, e mafai ona fuafuaina le galuega e fa'aaoga ai le fua fa'atatau $W = n RT ln (V ^{f/Vi})$ , lea o le n o le aofaʻi o moles, R o le tumau kasa lautele, ma $V_{f}$ ma $V_{i}$ o voluma mulimuli ma voluma muamua ia.
O le a le taua o le tulafono muamua o le thermodynamics e faatatau i le galuega ma le malosi?
- tali: O le tulafono muamua o le thermodynamics e taʻu mai ai o le suiga o 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. O loʻo faʻatusalia ai le mataupu faavae o le faasaoina o le malosiaga.
Mo se faagasologa faifai pea i luga o se ata PV, o le a le mea o loʻo faʻatusalia e le vaega o loʻo i totonu?
- tali: Mo se faagasologa faataamilo i luga o se ata PV, o le vaega o loʻo i totonu e fai ma sui o le galuega mama na faia e le faiga poʻo luga o le faiga i le taimi o le tasi taamilosaga.
E faʻapefea ona ese le galuega e faia i se faiga adiabatic mai se faiga isothermal mo se kasa lelei?
- tali: I se faiga adiabatic, e leai se fesuiaiga o le vevela ma mea o siomia ai, o lea o le galuega e faia e mafua ai se suiga i le malosiaga i totonu o le kesi. Mo se faiga isothermal, e tumau pea le vevela, ma soʻo se galuega e faia e paleni i le tutusa o le fesiitaiga o le vevela, o lea e leai se suiga i le malosiaga i totonu.
Aiseā e mafai ai ona ese le galuega e faia i se faagasologa e le mafai ona toe faʻafoʻisia mai se faagasologa e mafai ona toe faʻafoʻisia e tusa lava pe tutusa tulaga muamua ma tulaga mulimuli?
- tali: I se faiga e mafai ona toe fa'afo'isia, o tulaga vaeluaga ta'itasi i le va o tulaga muamua ma tulaga mulimuli o lo'o i ai i le paleni. I se faiga e le mafai ona toe fa'afo'isia, e le o le tulaga lea. O ala e uia i luga o se ata PV, ma o lea la le galuega na faia, e mafai ona matua'i eseese i le va o ituaiga faiga e lua, tusa lava pe amata ma fa'ai'u i tulaga tutusa.
E faʻapefea ona aʻafia ai le faʻatusatusaga o galuega i faʻagasologa thermodynamic i le i ai o amioga kasa e le lelei (moni)?
- tali: Mo kasa moni, o le eseesega mai amioga lelei e mafai ona taitai atu ai i eseesega i le fuafuaina o galuega, aemaise lava i le mamafa maualuga po o le vevela maualalo. Atonu e manaʻomia le faʻaaogaina o le fua faatatau o le Van der Waals poʻo isi faʻataʻitaʻiga o kasa moni e faʻamatala ai nei eseesega.
O le ā le uiga pe a le lelei le galuega e fai i luga o se faiga?

tali: Afai e leaga le galuega e faia i se faiga, o lona uiga o loʻo faia e le faiga se galuega i ona siʻosiʻomaga. E masani ona tutusa lea ma le faʻalauteleina o se kesi e faʻasaga i le mamafa mai fafo.