சமவெப்ப செயல்முறைகளுக்கு (மாறாத வெப்பநிலை) வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியைப் பயன்படுத்துவதற்கான 5 எடுத்துக்காட்டுகள்
1. கீழேயுள்ள வரைபடம், ஒரு நல்லியல்பு வாயு பின்வரும் செயல்முறைக்கு உட்படுவதைக் காட்டுகிறது: சமவெப்ப செயல்முறை (அணுகுமுறை). AB செயல்முறையில் வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை…
கலந்துரையாடல்
செய்யப்பட்ட வேலை = AB வளைகோட்டின் கீழுள்ள பரப்பளவு = முக்கோணத்தின் பரப்பளவு + செவ்வகத்தின் பரப்பளவு
W = [½ (8 x 105–4 x 105)(3-1)] + [4 x 105 (3-1)]
W = [½ (4 x 105)(2)] + [4 x 105 (2)]
W = [4 x 105] + [8 x 105]
W = 12 x 105 ஜூல்
AB செயல்முறையில் வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை = 12 x 105 ஜூல்
2. ABC செயல்முறையில் ஒரு நல்லியல்பு வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை…
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
அழுத்தம் 1 (P1) = 10 x 105 பொ / மீ2
அழுத்தம் 1 (P1) = 5 x 105 பொ / மீ2
தொகுதி 1 (V1) = 10 லிட்டர் = 10 டெசிமீட்டர்3 = 10x10-3 m3
தொகுதி 2 (V2) = 30 லிட்டர் = 30 டெசிமீட்டர்3 = 30 x 10-3 m3
கேட்கப்பட்டது ABC செயல்முறையில் வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை
ஜவாப் :
BC செயல்முறையில், கன அளவு மாறாமல் இருப்பதால், வாயுவால் எந்த வேலையும் செய்யப்படுவதில்லை. AB செயல்முறையில் கன அளவில் மாற்றம் ஏற்படுவதால் மட்டுமே வாயு வேலை செய்கிறது. எனவே, ABC செயல்முறையில் வாயு செய்த வேலை = AB செயல்முறையில் வாயு செய்த வேலை.
வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை = AB வளைகோட்டின் கீழுள்ள பரப்பளவு = முக்கோணத்தின் பரப்பளவு + செவ்வகத்தின் பரப்பளவு.
W = [½(10×105–5×105)(30-10)]+[5×105(30-10)]
W = [½ (5 x 105)(20)] + [5 x 105 (20)]
W = [(5 x 105)(10)] + [100 x 105]
W = [50 x 105]+ [100 x 105]
W = 150 x 105 ஜூல்
W = 1,5 x 107 ஜூல்
3. ஒரு வாயு சமவெப்ப செயல்முறைக்கு உட்படுகிறது. அந்த வாயு 5000 ஜூல் வேலையைச் செய்வதற்கு உறிஞ்சப்பட வேண்டிய வெப்பத்தின் அளவு…
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
வேலை (W) = 5000 ஜூல்
கேட்கப்பட்டது : உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q)
ஜவாப் :
இக்கேள்வியில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள சமவெப்ப செயல்முறை என்பது, வெப்பநிலை மாறாமல் இருக்கும் ஒரு வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறையாகும். ஒரு வாயுவின் வெப்பநிலை (T) மற்றும் அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு பின்வரும் சமன்பாட்டால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
வெப்பநிலை மாறாமல் இருந்தால், வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் சுழியாகும். வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் சுழியாகும், எனவே, அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றமும் சுழியாகும். வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியைப் பயன்படுத்தும்போது பின்வரும் முடிவுகள் கிடைக்கின்றன.
வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி :
அக ஆற்றலில் (U) ஏற்படும் மாற்றம் சுழியாக இருந்தால், வாயுவால் உறிஞ்சப்படும் வெப்பம் (Q), அந்த வாயுவால் செய்யப்படும் வேலைக்கு (W) சமமாக இருக்கும். வாயு வெப்பத்தை உறிஞ்சும்போது, அது கூடுதல் ஆற்றலைப் பெறுகிறது, மேலும் இந்தக் கூடுதல் ஆற்றலை வாயு வேலை செய்வதற்குப் பயன்படுத்துகிறது.
ஆகவே, வாயுவால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் = வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை = 5000 ஜூல்.
4. ஒரு சமவெப்ப செயல்முறைக்கு உட்படும் வாயுவின் அழுத்தம் (P) மற்றும் கனஅளவு (V) ஆகியவற்றின் வரைபடம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. AB செயல்முறையில் வாயுவால் உறிஞ்சப்படும் வெப்பத்தின் அளவு…
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
அழுத்தம் 1 (P1) = 5 atm = 5 x 105 Pa
அழுத்தம் 2 (P2) = 10 atm = 10 x 105 Pa
தொகுதி 1 (V1) = 2 மீ3
தொகுதி 2 (V2) = 6 மீ3
கேட்கப்பட்டது செயல்முறை AB இல் வாயுவால் உறிஞ்சப்படும் வெப்பம் (Q)
ஜவாப் :
சமவெப்பநிலை = மாறா வெப்பநிலை. வெப்பநிலை மாறாமல் இருந்தால், வெப்பநிலை மாற்றம் சுழியாகும். வெப்பநிலை மாற்றம் சுழியாக இருந்தால், அக ஆற்றல் மாற்றமும் சுழியாகும். ஒரு வாயுவில் வெப்பநிலை மாற்றத்திற்கும் அக ஆற்றல் மாற்றத்திற்கும் உள்ள தொடர்பு பின்வரும் சமன்பாட்டால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியைப் பயன்படுத்தினால், பின்வரும் முடிவுகள் பெறப்படுகின்றன:
வெப்பநிலை மாற்றம் சுழியாக இருந்தால், வாயுவால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம், வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலைக்குச் சமமாக இருக்கும். AB செயல்முறையில் வாயுவால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பத்தைக் கண்டறிய, மேலே உள்ள வரைபடத்தின் அடிப்படையில் வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலையைக் கணக்கிடுகிறோம்.
வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை = AB வளைகோட்டின் கீழுள்ள பரப்பளவு = முக்கோணத்தின் பரப்பளவு + செவ்வகத்தின் பரப்பளவு.
W = ½ (P2 - பி1(V)2 - வி1) + பி1(V2 - வி1)
W = ½ (10 x 105 - 5 x 105)(6-2) + (5 x 105(6-2)
W = ½ (5 x 105)(4) + (5 x 105)(4)
W = ½ (20 x 105) + (20 x 105)
W = (10 x 105) + (20 x 105)
W = 30 x 105 ஜூல்
W = 30 atm
செயல்முறை AB-இல் வாயுவால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q) = செயல்முறை AB-இல் வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை = 30 x 105 ஜூல் = 30 வளிமண்டல அழுத்தம்.
5. வெப்ப இயக்கவியலில், ஒரு இலட்சிய வாயு ஒரு சமவெப்ப செயல்முறைக்கு உட்படுகிறது எனில்...
வாயுவின் நிலையில் மாற்றங்கள் ஏற்பட்டாலும், வெப்பநிலை எப்போதும் மாறாமல் இருக்கும்.
B. அனைத்து மூலக்கூறுகளும் வெவ்வேறு வேகத்தில் நகர்கின்றன.
C. அனைத்து வாயு நிலைகளிலும் வெப்பநிலை எப்போதும் மாறும்.
டி. ஆன் சுஹு மூலக்கூறு வேகம் அதிகமாக இருந்தால்
E. வாயுவின் அழுத்தமும் கன அளவும் மாறாது.
கலந்துரையாடல்
ஐசோதெர்மல் ஐசோதெர்மிக் என்பது மாறாத வெப்பநிலையைக் குறிக்கும்.
சரியான விடை A ஆகும்.
