பல்வேறு வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறைகளுக்கு (சம அழுத்த, சம வெப்ப, சம கனஅளவு) வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியைப் பயன்படுத்துவது குறித்த 11 எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள்.
1. கீழேயுள்ள வரைபடம் ஒரு வாயு அனுபவிக்கும் வெப்ப இயக்கவியல் சுழற்சியைக் காட்டுகிறது. ABCD செயல்முறையில் அந்த வாயு செய்த வேலை…
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
அழுத்தம் 1 (P1) = 2 x 105 Pa
அழுத்தம் 2 (P2) = 4 x 105 Pa
தொகுதி 1 (V1) = 1 மீ3
தொகுதி 2 (V2) = 3 மீ3
கேட்கப்பட்டது ABCD சுழற்சி செயல்முறையில் வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை
ஜவாப் :
வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை = ABCD செவ்வகத்தின் பரப்பளவு.
W = (P2 - பி1(V)2 - வி1)
W = (4 x 105 - 2 x 105(3 – 1)
W = (2 x 105)(2)
W = 4 x 105 ஜூல்
ABCD சுழற்சி செயல்முறையில் வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை 4 x 10 ஆகும்.5 ஜூல்.
2. ஏபிசி சுழற்சி செயல்முறையில் வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை…
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
அழுத்தம் 1 (P1) = 3 x 105 Pa
அழுத்தம் 2 (P2) = 6 x 105 Pa
தொகுதி 1 (V1) = 20 செ.மீ.3 = 20x10-6 m3
தொகுதி 2 (V2) = 60 செ.மீ.3 = 60x10-6 m3
கேட்கப்பட்டது ABC சுழற்சி செயல்முறையில் வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை
ஜவாப் :
வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை = ABCD முக்கோணத்தின் பரப்பளவு.
W = ½ (P2 - பி1(V)2 - வி1)
W = ½ (6 x 105 - 3 x 105(60 x 10)-6 - 20 x 10-6)
W = ½ (3 x 105(40 x 10)-6)
W = ½ (120 x 10-1 ஜூல்)
W = ½ (12 ஜூல்)
W = 6 ஜூல்
ABC சுழற்சி செயல்முறையில் வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை 6 ஜூல் ஆகும்.
3. ஒரு மூடிய இடத்தில் உள்ள வாயுவின் அழுத்தம் (P) மற்றும் கனஅளவு (V) ஆகியவற்றின் வரைபடம். இந்த வரைபடத்தில், வாயு சுற்றுச்சூழலில் வேலை செய்வதைக் காட்டும் பகுதி…
கலந்துரையாடல்
செயல்முறை AB மற்றும் செயல்முறை DC ஆகியவை சம அழுத்த செயல்முறைகள் ஆகும். செயல்முறை AD மற்றும் செயல்முறை BC ஆகியவை சம கன அளவு செயல்முறைகள் ஆகும்.
வாயு விரிவடைந்து, அது ஆக்கிரமித்துள்ள இடத்தின் கன அளவு அதிகரித்தால் (DC செயல்முறை), அந்த வாயு சுற்றுப்புறத்தின் மீது வேலை செய்கிறது. வாயு சுருங்கி, அது ஆக்கிரமித்துள்ள இடத்தின் கன அளவு குறைந்தால் (BC செயல்முறை), அந்த வாயுவின் மீது சுற்றுப்புறம் வேலை செய்கிறது.
4. அனைத்து இலட்சிய வாயுக்களும் ஒரு சமகன அளவு செயல்முறைக்கு உட்படுகின்றன, எனவே...
அ. அனைத்து மூலக்கூறுகளும் ஒரே வேகத்தைக் கொண்டுள்ளன.
B. உயர் வெப்பநிலையில் மூலக்கூறுகளின் சராசரி வேகம் அதிகமாக இருக்கும்
C. வாயு அழுத்தம் மாறாமல் உள்ளது
D. வாயு வேலை செய்யும்
E-க்கு அக ஆற்றல் இல்லை.
கலந்துரையாடல்
ஐசோகோரிக் = மாறாத கன அளவு.
சரியான விடை B ஆகும்.
5. பின்வரும் PV வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு நல்லியல்பு வாயு, வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறை மூலம் நிலை 1-இலிருந்து நிலை 2-க்கு அமுக்கப்படுகிறது. அந்த வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை…
அ. -180 ஜ
பி. -90 ஜே
சி. -30 ஜே
டி. 30 ஜூல்
இ. 90 J
கலந்துரையாடல்
1 லிட்டர் = 0,001 மீ3
அது அறியப்படுகிறது :
அழுத்தம் 1 (P1) = 10 kPa = 10.000 Pa = 10.000 N/m2
அழுத்தம் 2 (P2) = 20 kPa = 20.000 Pa = 20.000 N/m2
தொகுதி 1 (V1) = 4 லிட்டர் = 4 (0,001 மீ)3) = 0,004 மீ3
தொகுதி 2 (V2) = 10 லிட்டர் = 10 (0,001 மீ3) = 0,010 மீ3
கேட்கப்பட்டது வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை (W)
பதில் :
W = P (V2 - வி1) + 1/2 (P2 - பி1(V)2 - வி1)
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 ஜூல்
சரியான விடை E ஆகும்.
6. பக்கத்தில் உள்ள PV வரைபடத்தைப் பாருங்கள்!
வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறையில் ஒரு சுழற்சியில் உருவாக்கப்படும் வேலை…
அ. 100 kJ
பி. 200 கி.ஜூ
சி. 300 kJ
டி. 400 kJ
E. 600 kJ
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
அழுத்தம் 1 (P1) = 1 x 105 பா = 1 x 105 பொ / மீ2
அழுத்தம் 2 (P2) = 3 x 105 பா = 3 x 105 பொ / மீ2
தொகுதி 1 (V1) = 2 மீ3
தொகுதி 2 (V2) = 4 மீ3
கேட்கப்பட்டது உருவாக்கப்பட்ட வேலை (W).
ஜவாப் :
செய்யப்பட்ட வேலை = abcd நாற்கரத்தின் பரப்பளவு.
W = (P2 - பி1(V)2 - வி1)
W = (3 x 105 - 1 x 105(4 – 2)
W = (2 x 105)(2)
W = 4 x 105 ஜூல்
W = 400.000 ஜூல்
W = 400 கிலோ ஜூல்
சரியான விடை D ஆகும்.
7. கீழே உள்ள PV வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு இலட்சிய வாயு ஒரு செயல்முறைக்கு உட்படுகிறது. இந்த செயல்முறையில் செய்யப்படும் வேலை…
அ. 35 ஜூல்
பி. 24 ஜே
சி. 15 ஜூல்
டி. 12 ஜூல்
இ. 6 J
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
அழுத்தம் 1 (P1) = 1 N/m2
அழுத்தம் 2 (P2) = 7 N/m2
தொகுதி 1 (V1) = 1 மீ3
தொகுதி 2 (V2) = 5 மீ3
கேட்கப்பட்டது: செய்யப்பட்ட வேலை (W).
பதில் :
செய்யப்பட்ட வேலை = ABC முக்கோணத்தின் பரப்பளவு.
W = ½ (P2 - பி1(V)2 - வி1)
W = ½ (7-1)(5-1)
W = ½ (6)(4)
W = ½ (24)
W = 12 ஜூல்
சரியான விடை D ஆகும்.
8. 350 K வெப்பநிலையில் உள்ள 0,02 மோல் ஒற்றை அணு வாயு ஒரு மூடிய கொள்கலனில் உள்ளது. அந்த வாயுவின் வெப்பநிலையை 400 K ஆக அதிகரிக்க எவ்வளவு வெப்பம் தேவைப்படும்? சர்வ வாயு மாறிலி, R = 8,31 J mol-1 K-1.
அ. 10 ஜூல்கள்
பி. 12,5 ஜூல்கள்
சி. 14 ஜூல்கள்
டி. 15,5 ஜூல்கள்
இ. 17 ஜூல்கள்
கலந்துரையாடல் :
அது அறியப்படுகிறது :
n = 0,02 மோல்
T1 = 350 கே
T2 = 400 கே
R = 8,31 J/mol K
கேட்கப்பட்டது :
வெப்பம் (Q) ?
ஜவாப் :
சம கன அளவு செயல்முறையில் (மாறாத கன அளவு), Q = டெல்டா U
விளக்கம்: Q = வெப்பம், டெல்டா U = அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம், U = அக ஆற்றல்
9. 20°C வெப்பநிலையில் உள்ள இரண்டு மோல் ஒற்றை அணு வாயு oC மற்றும் அழுத்தம் 2 × 105 அழுத்தம் 4 × 10 ஆகும் வரை Pa ஒரு சம கனஅளவு செயல்முறைக்கு உட்படுகிறது.5 Pa. சர்வளாவிய வாயு மாறிலி = 8,31 J/mol K எனில், வாயுவின் அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம்…
அ. 7304 ஜூல்
பி. 6200 ஜே
சி. 2291 ஜூல்
டி. 2128 ஜூல்
இ. 1208 J
கலந்துரையாடல் :
அது அறியப்படுகிறது :
n = 2 மோல்
T1 = 20 + 273 = 293 கே
P1 = 2x105 Pa
P2 = 4x105 Pa
R = 8,31 J/mol K
கேட்கப்பட்டது :
அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் (டெல்டா U) ?
ஜவாப் :
டெல்டா U = 3/2 nR(T2-T1)
எண்ணிக்கை T2 முதலில் கே-லுசாக் விதி சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தவும் (மாறாத கன அளவு).
10. அழுத்தம் (P) – கன அளவு (V) வரைபடத்தில், வாயு வெளிப்புற வேலையைப் பெறுவதைக் காட்டும் பகுதி...
ஏ. ஏபி
பி.சி.
சி. கி.மு.
டி. டி.ஏ.
இ. ஏசி
கலந்துரையாடல் :
வாயுவின் மீது வேலை செய்யப்பட்டால், அதன் கன அளவு அதிகரிக்கும். இதற்கு நேர்மாறாக, ஒரு வெளிப்புற மூலத்திலிருந்து வாயுவின் மீது வேலை செய்யப்பட்டால், அதன் கன அளவு குறையும். மேலே உள்ள வரைபடத்தில் வாயுவின் கன அளவு குறைவதைக் காட்டும் செயல்முறை, செயல்முறை CD ஆகும்.
எனவே சரியான விடை B ஆகும்.
11. கீழே உள்ள வரைபடங்கள், ஒரு செயல்முறைக்கு உட்படும் வாயுவின் அழுத்தம் (P) மற்றும் கனஅளவு (V) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பைக் காட்டுகின்றன.
மிகப்பெரிய முயற்சியை உருவாக்கும் செயல்முறை வரைபட எண்ணில் காட்டப்பட்டுள்ளது…
ஏ. (1)
பி. (2)
சி. (3)
டி. (4)
கலந்துரையாடல் :
செய்யப்பட்ட வேலை = பரப்பளவு. பரப்பளவு எவ்வளவு அதிகமாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு அதிகமாக வேலை இருக்கும். மிகப்பெரிய பரப்பளவு வரைபடம் 3-இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
சரியான விடை C ஆகும்.
