5 мисоли татбиқи қонуни якуми термодинамика ба равандҳои изотермӣ (ҳарорати доимӣ)
1. Графики зер гази идеалиро нишон медиҳад, ки дар он раванди изотермӣ (равиш). Коре, ки газ дар раванди AB анҷом медиҳад, ин аст…
Пембахасан
Кори анҷомдодашуда = масоҳати зери каҷравии AB = масоҳати секунҷа + масоҳати росткунҷа
W = [½ (8 x 10)5–4 x 105)(3-1)] + [4 x 105 (3-1)]
W = [½ (4 x 10)5)(2)] + [4 x 105 (2)]
W = [4 x 10]5] + [8 x 105]
W = 12 x 105 Joule
Коре, ки газ дар раванди AB анҷом додааст, = 12 x 105 Joule
2. Коре, ки гази идеалӣ дар ҷараёни ABC анҷом медиҳад, ин аст…
Пембахасан
Рӯшан аст :
Фишор 1 (P)1) = 10 x 105 Н / м2
Фишор 1 (P)1) = 5 x 105 Н / м2
Ҷилди 1 (V)1) = 10 литр = 10 дм3 = 10 x 10-3 m3
Ҷилди 2 (V)2) = 30 литр = 30 дм3 = 30 x 10-3 m3
Пурсида шуд Коре, ки газ дар ҷараёни раванд анҷом медиҳад, ABC
Ҷавоб :
Дар раванди BC, ҳаҷм доимӣ мемонад, аз ин рӯ, газ ягон кор анҷом намедиҳад. Газ танҳо дар раванди AB кор мекунад, зеро дар ҳаҷм тағирот ба амал меояд. Аз ин рӯ, кори анҷомдодашудаи газ дар раванди ABC = кори анҷомдодашудаи газ дар раванди AB.
Кори анҷомдодашуда аз ҷониби газ = масоҳати зери каҷравии AB = масоҳати секунҷа + масоҳати росткунҷа.
W = [½(10×10)5–5×105)(30-10)]+[5×105(30-10)]
W = [½ (5 x 10)5)(20)] + [5 x 105 (20)]
W = [(5 x 105)(10)] + [100 x 105]
W = [50 x 10]5]+ [100 x 105]
W = 150 x 105 Joule
W = 1,5 x 107 Joule
3. Газ раванди изотермиро аз сар мегузаронад. Миқдори гармие, ки бояд барои иҷрои 5000 Ҷоул кор аз ҷониби газ ҷаббида шавад, ин аст…
Пембахасан
Рӯшан аст :
Кор (Вт) = 5000 Ҷоул
Пурсида шуд Гармии ҷаббидашуда (Q)
Ҷавоб :
Раванди изотермикӣ, ки дар ин савол зикр шудааст, раванди термодинамикӣ мебошад, ки дар он ҳарорат доимӣ мемонад. Робитаи байни ҳарорат (T) ва тағирёбии энергияи дохилии газ бо муодилаи зерин ифода карда мешавад:
Агар ҳарорат доимӣ бошад, пас тағирёбии ҳарорат ба сифр баробар аст. Тағйирёбии ҳарорат ба сифр баробар аст, аз ин рӯ, тағирёбии энергияи дохилӣ ба сифр баробар аст. Татбиқи қонуни якуми термодинамика натиҷаҳои зеринро медиҳад.
Қонуни якуми термодинамика :
Агар тағйироти энергияи дохилӣ (U) сифр бошад, пас гармии (Q), ки газ ҷаббида мекунад, ба кори анҷомдодашудаи газ (W) баробар аст. Вақте ки газ гармиро ҷаббида мегирад, газ энергияи иловагӣ мегирад ва ин энергияи иловагӣ аз ҷониби газ барои иҷрои кор истифода мешавад.
Пас, гармии аз ҷониби газ ҷаббидашуда = кори анҷомдодашуда аз ҷониби газ = 5000 Ҷоул.
4. Графики фишор (P) нисбат ба ҳаҷми (V)-и газе, ки раванди изотермиро аз сар мегузаронад, дар расми зер нишон дода шудааст. Миқдори гармии ҷаббидашаванда аз ҷониби газ дар раванди AB ин аст…
Пембахасан
Рӯшан аст :
Фишор 1 (P)1) = 5 атм = 5 x 105 Pa
Фишор 2 (P)2) = 10 атм = 10 x 105 Pa
Ҷилди 1 (V)1) = 2м3
Ҷилди 2 (V)2) = 6м3
Пурсида шуд Гармии (Q) аз ҷониби газ дар раванди AB ҷаббида мешавад
Ҷавоб :
Изотермикӣ = ҳарорати доимӣ. Агар ҳарорат доимӣ боқӣ монад, тағирёбии ҳарорат ба сифр баробар аст. Агар тағирёбии ҳарорат ба сифр баробар бошад, тағирёбии энергияи дохилӣ ба сифр баробар аст. Робитаи байни тағирёбии ҳарорат ва тағирёбии энергияи дохилӣ дар газ бо муодилаи зерин ифода карда мешавад:
Агар қонуни якуми термодинамика татбиқ карда шавад, натиҷаҳои зерин ба даст оварда мешаванд:
Агар тағйирёбии ҳарорат сифр бошад, пас гармии ҷаббидашавандаи газ ба кори анҷомдодашудаи газ баробар аст. Барои ёфтани гармии ҷаббидашавандаи газ дар раванди AB, мо кори анҷомдодашудаи газро дар асоси графики боло ҳисоб мекунем.
Кори анҷомдодашуда аз ҷониби газ = масоҳати зери каҷравии AB = масоҳати секунҷа + масоҳати росткунҷа.
W = ½ (P)2 - П.1)(В2 - V1) + П1(V2 - V1)
W = ½ (10 x 10)5 - 5 x 105)(6-2) + (5 x 10)5)(6-2)
W = ½ (5 x 10)5)(4) + (5 x 105)(4)
W = ½ (20 x 10)5) + (20 x 105)
W = (10 x 10)5) + (20 x 105)
W = 30 x 105 Joule
W = 30 атм
Гармии (Q) аз ҷониби газ дар раванди AB ҷаббидашуда = кори анҷомдодашуда аз ҷониби газ дар раванди AB = 30 x 105 Ҷоул = 30 атмосфера.
5. Дар термодинамика, гази идеалӣ раванди изотермиро аз сар мегузаронад, агар...
A. тағйирот дар ҳолати газ, ҳарорат ҳамеша доимӣ боқӣ мемонад
B) ҳамаи молекулаҳо бо суръати гуногун ҳаракат мекунанд
C. Ҳама шароити газ ҳамеша ҳароратро тағйир медиҳанд
Д. дар суху суръати молекулавӣ ҳар қадар баландтар бошад,
E. фишор ва ҳаҷми газ тағйир намеёбад
Пембахасан
Изотермалӣ ё изотермикӣ маънои ҳарорати доимиро дорад.
Ҷавоби дуруст А аст.
