Mekhoa e 30 ea thermodynamics ea Isochoric - mathata le litharollo
1. Setšoantšo sa PV ka tlase ho bontša khase e loketseng e feta tlas'a isochoric tshebetso. Bala mosebetsi e etsoa ke khase ts'ebetsong ea AB.
Tharollo:
Ts'ebetso AB ke ts'ebetso ea isochoric (bophahamo ba modumo bo sa fetoheng). Bophahamo ba modumo bo tsitsitse hoo ho seng mosebetsi o etswang ke kgase.
.
2. Li-mole tse tharo tsa khase ea monoatomic ho 47oC le ho khatello 2: x 105 Pa, e feta ts'ebetsong ea isochoric e le hore khatello e eketsehe ka 3 x 105 Pa. Phetoho ea matla a ka hare a khase ke… Khase e sa fetoheng ea bokahohle (R) = 8.315 J/mol.K
Tse tsejoang:
Qalong mocheso (T1= 47oC + 273 = 320 K
Khatello ea pele (P)1) = 2 x 105 Pa
Khatello ea ho qetela (P)2) = 3 x 105 Pa
Khase e sa fetoheng ea bokahohle (R) = 8.315 J/mol.K
Palo ea li-moles (n) = 3
Oa Batla: Phetoho ea matla a ka hare a khase.
Tharollo:
Mokhoeng oa isochoric, bophahamo ba modumo bo lula bo tsitsitse e le hore ho se be le mosebetsi o etsoang ke khase (W = 0).
Molao oa pele oa thermodynamics :
ΔU = QW
ΔU = Q-0
ΔU = Q
ΔU = matla a ka hare, Q = mocheso
Matla a ka hare a khase:
ΔU = 3/2 n R ΔT = 3/2 n R (T2 - T1)
Gay-LussacMolao oa 'ona (molumo o sa fetoheng) :
Phetoho ea matla a ka hare a khase:
ΔU = 3/2 n R (T2 - T1) = 3/2 (3)(8.315)(480-320)
ΔU = 3/2 (24.945) (160) = 3/2 (3991.2)
ΔU = 5986.8 Joule
3. 0.2 limole tsa likhase tsa monatomic ho 27oLi-C li ka har'a setshelo se koetsoeng. mocheso e eketsoa khaseng e le hore mocheso oa khase o be 400 K ke… Khase e sa fetoheng ea bokahohle (R) = 8.315 J/mol.K
Tse tsejoang:
Palo ea li-moles (n) = 0.2 mol
Mocheso oa pele (T)1= 27oC + 273 = 300 K
Mocheso oa ho qetela (T)2) = 400 K
Khase e sa fetoheng ea bokahohle (R) = 8.315 J/mol.K
o ne a batla : Mocheso oa eketsoa (Q)
Tharollo:
Ts'ebetsong ea isochoric, bophahamo ba modumo bo lula bo tsitsitse e le hore ho se be le mosebetsi o etsoang ke khase (W = 0).
Molao oa pele oa thermodynamics:
ΔU = QW
ΔU = Q-0
ΔU = Q
ΔU = matla a ka hare, Q = mocheso
Matla a ka hare a khase:
ΔU = 3/2 n R ΔT = 3/2 n R (T2 - T1)
ΔU = 3/2 (0.2) (8.315) (400-300)
ΔU = 3/2 (0.2)(8.315)(100)
ΔU = 249.45 Joule
4. Bala phetiso ea mocheso bakeng sa khase e loketseng e fetang ts'ebetsong ea isochoric ho tloha mochesong oa pele oa 300 K ho isa mochesong oa ho qetela oa 400 K. Nka hore 2 mol ea khase, 'me matla a mocheso oa molar ka bophahamo bo sa fetoheng (Cᵥ) ke 20 J/(mol K).
Tharollo: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 2 mol × 20 J/(mol K) × (400 K – 300 K) = 4000 J
5. Fumana phetoho ea matla a ka hare bakeng sa bothata bo boletsoeng ka holimo.
Tharollo: ΔU = ΔQ = 4000 J
6. Fumana mosebetsi o etsoang tsamaisong nakong ea ts'ebetso ea isochoric bakeng sa maemo a kaholimo.
Tharollo: W = 0 J (kaha bophahamo ha bo fetohe, ha ho mosebetsi o etsoang)
7. Bakeng sa khase e ntle ea monatomic e fetang ts'ebetsong ea isochoric, haeba khatello ea pele e le 2 atm 'me khatello ea ho qetela e le 3 atm, karolelano ea mocheso oa ho qetela le oa pele ke efe?
Tharollo: Kaha P₁/T₁ = P₂/T₂, T₂/T₁ = 3/2
8. Phetoho ea entropy bakeng sa khase e loketseng ts'ebetsong ea isochoric ke efe ha mocheso o fetoha ho tloha ho 300 K ho ea ho 600 K, le n = 2 mol, Cᵥ = 20 J/(mol·K)?
Tharollo: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 2 × 20 × ln(600/300) ≈ 27.73 J/K
9. Haeba boemo ba pele ba khase e ntle ea diatomic bo hlalosoa ke V = 2 L, P = 1 atm, le T = 300 K, fumana khatello ea ho qetela haeba mocheso o imenne habeli ts'ebetsong ea isochoric.
Tharollo: P₂ = 2 × P₁ = 2 atm
10. Fumana phetoho ea matla a mahala a Gibbs bakeng sa ts'ebetso ea isochoric.
Tharollo: ΔG = 0 (Bakeng sa ts'ebetso ea isochoric tsamaisong e koetsoeng, ΔG = 0)
11. Bala mocheso oa ho qetela oa khase e loketseng e fetang ts'ebetsong ea isochoric haeba mocheso oa pele e le 200 K, 'me khatello ea pele le ea ho qetela e le 2 atm le 4 atm, ka ho latellana.
Tharollo: T₂ = 2 × T₁ = 400 K
12. Bakeng sa khase e loketseng, haeba bokgoni ba mocheso ka bophahamo bo sa fetoheng (Cᵥ) e le 30 J/(mol·K), fumana phetiso ya mocheso ha mocheso o fetoha ho tloha ho 300 K ho ya ho 450 K, ka 3 mol ya kgase.
Tharollo: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 3 × 30 × 150 = 13500 J
13. Bakeng sa ts'ebetso e tšoanang le e kaholimo, bala phetoho ea matla a ka hare.
Tharollo: ΔU = ΔQ = 13500 J
14. Fumana phetoho ea entropy bakeng sa ts'ebetso ea isochoric ka n = 1 mol, Cᵥ = 25 J/(mol K), T₁ = 200 K, le T₂ = 400 K.
Tharollo: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 25 × ln(2) ≈ 17.33 J/K
15. Fumana mosebetsi o entsoeng ke sistimi nakong ea ts'ebetso ea isochoric ea 3 mol ea khase, 'me mocheso o fetoha ho tloha ho 200 K ho ea ho 300 K.
Tharollo: W = 0 J (kaha bophahamo ha bo fetohe, ha ho mosebetsi o etsoang)
16. Bala phetiso ea mocheso bakeng sa khase e loketseng e fetang ts'ebetsong ea isochoric ka mocheso oa pele oa 150 K, mocheso oa ho qetela oa 300 K, le Cᵥ = 15 J/(mol·K) bakeng sa 4 mol ea khase.
Tharollo: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 4 × 15 × 150 = 9000 J
17. Phetoho ea entropy bakeng sa khase e loketseng ts'ebetsong ea isochoric e nang le n = 1 mol, Cᵥ = 30 J/(mol·K), T₁ = 100 K, le T₂ = 200 K ke efe?
Tharollo: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 30 × ln(2) ≈ 20.79 J/K
18. Fumana kgatello ya ho qetela ya kgase e fetang tshebetsong ya isochoric, ha ho shejwa hore P₁ = 5 atm, T₁ = 250 K, le T₂ = 500 K.
Tharollo: P₂ = (T₂/T₁) × P₁ = 2 × 5 atm = 10 atm
19. Fumana phetiso ea mocheso bakeng sa 5 mol ea khase e ntle ea monatomic e fetang ts'ebetsong ea isochoric ho tloha ho 300 K ho isa ho 600 K. Nka hore Cᵥ = 15 J/(mol K).
Tharollo: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 5 × 15 × 300 = 22500 J
20. Phetoho ea matla a ka hare ke efe bakeng sa bothata bo boletsoeng ka holimo?
Tharollo: ΔU = ΔQ = 22500 J
21. Fumana phetoho ea entropy bakeng sa ts'ebetso ea isochoric moo n = 2 mol, Cᵥ = 25 J/(mol K), T₁ = 300 K, le T₂ = 600 K.
Tharollo: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 2 × 25 × ln(2) ≈ 34.66 J/K
22. Bala mocheso oa ho qetela oa 1 mol ea khase e ntle ea monatomic e fetang ts'ebetsong ea isochoric haeba mocheso oa pele e le 400 K, 'me khatello ea pele le ea ho qetela e le 3 atm le 6 atm, ka ho latellana.
Tharollo: T₂ = 2 × T₁ = 800 K
23. Bakeng sa khase e loketseng diatomic e fetang ts'ebetsong ea isochoric, bala phetoho ea matla a ka hare ha mocheso o fetoha ho tloha ho 300 K ho ea ho 600 K, ka 2 mol ea khase, le Cᵥ = 30 J/(mol·K).
Tharollo: ΔU = n × Cᵥ × ΔT = 2 × 30 × 300 = 18000 J
24. Bala phetiso ea mocheso bakeng sa khase e loketseng e fetang ts'ebetsong ea isochoric ka mocheso oa pele oa 100 K, mocheso oa ho qetela oa 300 K, le Cᵥ = 20 J/(mol·K) bakeng sa 2 mol ea khase.
Tharollo: ΔQ = n × Cᵥ × ΔT = 2 × 20 × 200 = 8000 J
25. Fumana mosebetsi o entsoeng tsamaisong nakong ea ts'ebetso ea isochoric bakeng sa maemo a kaholimo.
Tharollo: W = 0 J (kaha bophahamo ha bo fetohe, ha ho mosebetsi o etsoang)
26. Phetoho ea entropy bakeng sa khase e loketseng ts'ebetsong ea isochoric ke efe ha mocheso o fetoha ho tloha ho 400 K ho ea ho 800 K, le n = 3 mol, Cᵥ = 20 J/(mol·K)?
Tharollo: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 3 × 20 × ln(2) ≈ 41.58 J/K
27. Fumana phetoho ea matla a mahala a Gibbs bakeng sa ts'ebetso ea isochoric.
Tharollo: ΔG = 0 (Bakeng sa ts'ebetso ea isochoric tsamaisong e koetsoeng, ΔG = 0)
28. Fumana kgatello ya ho qetela ya kgase e fetang tshebetsong ya isochoric, ha ho shejwa hore P₁ = 3 atm, T₁ = 300 K, le T₂ = 450 K.
Tharollo: P₂ = (T₂/T₁) × P₁ = 1.5 × 3 atm = 4.5 atm
29. Bala phetoho ea matla a ka hare bakeng sa sistimi e fetang ts'ebetsong ea isochoric ka 3 mol ea khase, Cᵥ = 20 J/(mol K), 'me mocheso o fetoha ho tloha ho 200 K ho isa ho 400 K.
Tharollo: ΔU = n × Cᵥ × ΔT = 3 × 20 × 200 = 12000 J
30. Fumana phetoho ea entropy bakeng sa ts'ebetso ea isochoric moo n = 4 mol, Cᵥ = 30 J/(mol K), T₁ = 150 K, le T₂ = 300 K.
Tharollo: ΔS = n × Cᵥ × ln(T₂/T₁) = 4 × 30 × ln(2) ≈ 55.86 J/K
Mathata ana a akaretsa mehopolo e fapaneng e amanang le lits'ebetso tsa isochoric, joalo ka phetiso ea mocheso, phetoho ea matla a ka hare, mosebetsi o entsoeng, phetoho ea entropy, le tse ling.
