சம கன அளவு செயல்முறைக்கு (மாறாத கன அளவு) வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியைப் பயன்படுத்துவதற்கான எடுத்துக்காட்டு

சம கன அளவு செயல்முறைகளில் (மாறாத கன அளவு) வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியின் பயன்பாடு குறித்த 3 எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள்.

1. சம கனஅளவு செயல்முறைக்கு உட்படும் ஒரு வாயுவின் அழுத்தம் (P) மற்றும் கனஅளவு (V) ஆகியவற்றின் வரைபடம். AB செயல்முறையில் வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை…

கலந்துரையாடல்
செயல்முறை AB = ஐசோகோரிக் செயல்முறை (மாறாத கன அளவு). சம கன அளவில், வாயுவின் கன அளவும் (மற்றும் வெளியின் கன அளவும்) மாறாது, எனவே வாயுவால் எந்த வேலையும் செய்யப்படுவதில்லை.

2. 47°C வெப்பநிலையில் உள்ள மூன்று மோல் ஒற்றை அணு வாயு^oC மற்றும் அழுத்தம் 2 x 10⁵ அழுத்தம் 3 x 10 ஆக அதிகரிக்கும் வரை பாஸ்கல் ஒரு சம கனஅளவு செயல்முறைக்கு உட்படுகிறார்.⁵ பாஸ்கல். வாயுவின் அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம்… சர்வ வாயு மாறிலி (R) = 8,315 J/mol.K
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
ஆரம்ப வெப்பநிலை (T)₁) = 47^oC + 273 = 320 K
ஆரம்ப அழுத்தம் (P)₁) = 2 x 10⁵ Pa
இறுதி அழுத்தம் (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
சர்வ வாயு மாறிலி (R) = 8,315 J/mol.K
மோல்களின் எண்ணிக்கை (n) = 3
கேட்கப்பட்டது வாயுவில் உள்ள ஆற்றல் மாற்றங்கள்
ஜவாப் :
சமகனஅளவு செயல்முறையில், கனஅளவு மாறாமல் இருப்பதால் வாயுவால் எந்த வேலையும் செய்யப்படுவதில்லை (W = 0).
வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி :
இந்த சூத்திரத்தின் வருவித்தலின் அடிப்படையில், ஒரு சம கனஅளவு செயல்முறையில், அமைப்புக்குச் சேர்க்கப்படும் வெப்பம் (Q) அமைப்பின் அக ஆற்றலை (U) அதிகரிக்கச் செய்கிறது என்று முடிவு செய்யப்படுகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, அமைப்பால் வெளியிடப்படும் வெப்பம் அமைப்பின் அக ஆற்றலைக் குறைக்கச் செய்கிறது. வாயுவின் அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் எவ்வளவு? வாயுவின் அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம், கீழே உள்ள அக ஆற்றல் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது.
வாயுவில் உள்ள ஆற்றல் :
அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் கணக்கிடுவதற்கு, இறுதி வெப்பநிலை (T) தெரிந்திருக்க வேண்டும்.₂T-ஐக் கணக்கிடுங்கள்₂ கே-லுசாக் விதியின் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி.
கே-லுசாக் விதி (சம கனஅளவு/மாறாத கனஅளவு) :
வாயுவில் ஏற்படும் ஆற்றல் மாற்றத்தைக் கணக்கிடுங்கள்:
வாயுவின் அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் 5986,8 ஜூல் ஆகும்.

3. 27°C வெப்பநிலையில் உள்ள மொத்தம் 0,2 மோல்கள் ஒற்றை அணு வாயு^oC ஒரு மூடிய பாத்திரத்தில் உள்ளது. வாயுவின் வெப்பநிலையை 400 K ஆக உயர்த்துவதற்கு உறிஞ்சப்பட வேண்டிய வெப்பம்… சர்வ வாயு மாறிலி (R) = 8,315 J/mol.K
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
மோல்களின் எண்ணிக்கை (n) = 0,2 மோல்
ஆரம்ப வெப்பநிலை (T)₁) = 27^oC + 273 = 300 K
இறுதி வெப்பநிலை (T)₂) = 400 கே
சர்வ வாயு மாறிலி (R) = 8,315 J/mol.K
கேட்கப்பட்டது : உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q)
ஜவாப் :
சமகனஅளவு செயல்முறையில், கனஅளவு மாறாமல் இருப்பதால் வாயுவால் எந்த வேலையும் செய்யப்படுவதில்லை (W = 0).
வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி :
உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q) = வாயுவின் அக ஆற்றலில் ஏற்படும் அதிகரிப்பு (U). வாயுவின் அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம், கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள அக ஆற்றல் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது.
வாயுவில் உள்ள ஆற்றல் :
வாயுவால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் = அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் = 249,45 ஜூல்.