30 Қонуни якуми термодинамика - масъалаҳо ва роҳҳои ҳал
1. Ба система 3000 Ҷ гармӣ илова карда мешавад ва система 2500 Ҷ кор иҷро мекунад. Тағйироти энергияи дохилии система чӣ қадар аст?
Маълум:
Гармӣ (Q) = +3000 Ҷоул
Кор (Вт) = +2500 Ҷоул
Мехоҳед: тағйирёбии энергияи дохилии система
Ҳал:
Муодилаи қонуни якуми термодинамика
ΔU = QW
Конвенсияҳои аломатҳо:
Q мусбат аст, агар гармӣ ба система илова карда шавад
W мусбат аст, агар кор аз ҷониби система иҷро карда шавад
Агар гармӣ системаро тарк кунад, Q манфӣ аст
W манфӣ аст, агар кор дар система анҷом дода шавад
Тағйирёбии энергияи дохилии система:
ΔU = 3000-2500
ΔU = 500 Ҷоул
Энергияи дохилӣ 500 Ҷоул зиёд мешавад.
2. Ба система 2000 Ҷ гармӣ илова карда мешавад ва дар он 2500 Ҷ кор анҷом дода мешавад. Тағйироти энергияи дохилии система чӣ қадар аст?
Маълум:
Гармӣ (Q) = +2000 Ҷоул
Кор (Вт) = -2500 Ҷоул
Мавзӯъ: Тағйирёбии энергияи дохилии система
Ҳал:
ΔU = QW
ΔU = 2000-(-2500)
ΔU = 2000+2500
ΔU = 4500 Ҷоул
Энергияи дохилӣ 4500 Ҷоул зиёд мешавад.
3. 2000 Ҷ гармӣ аз система хориҷ мешавад ва 2500 Ҷ кор дар система анҷом дода мешавад. Тағйироти энергияи дохилии система чӣ қадар аст?
Маълум:
Гармӣ (Q) = -2000 Ҷоул
Кор (Вт) = -3000 Ҷоул
Мавзӯъ: Тағйирёбии энергияи дохилии система
Ҳал:
ΔU = QW
ΔU = -2000-(-3000)
ΔU = -2000+3000
ΔU = 1000 Ҷоул
Энергияи дохилӣ 4500 Ҷоул зиёд мешавад.
Хулоса:
– Агар ба система гармӣ илова карда шавад, энергияи дохилии система меафзояд
– Агар гармӣ аз система хориҷ шавад, энергияи дохилии система кам мешавад.
– Агар кор аз ҷониби система иҷро карда шавад, энергияи дохилии система кам мешавад.
– Агар кор дар система анҷом дода шавад, энергияи дохилии система меафзояд
4. Тағйирёбии энергияи дохилии 2 моли гази идеалиро ҳангоми илова кардани 400 Ҷ гармӣ ва васеъ шудани он ва иҷрои 300 Ҷ кор дар атрофи худ ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика: \( \Delta U = Q – W \):
\[ \Делта U = 400 – 300 = 100\, \text{J} \]
5. Интиқоли гармиро барои системае муайян кунед, ки 200 Ҷ кор бо муҳити атрофро иҷро мекунад ва тағйироти энергияи дохилии он 50 Ҷ аст.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[ Q = \Delta U + W = 50 + 200 = 250\, \text{J} \]
6. Кори иҷрокардаи системаро ҳангоми фурӯ бурдани 600 Ҷ гармӣ ва афзоиши энергияи дохилии он ба андозаи 150 Ҷ ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
W = Q – \Delta U = 600 – 150 = 450\, \text{J}
\]
7. Интиқоли гармиро барои системае муайян кунед, ки 500 Ҷ кор иҷро мекунад ва энергияи дохилии он 100 Ҷ кам мешавад.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
Q = \Delta U + W = (-100) + 500 = 400\, \text{J}
\]
8. Тағйирёбии энергияи дохилиро ҳангоми аз даст додани 300 Ҷ гармӣ ва анҷом додани 200 Ҷ кор дар система ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
\Делта U = -300 + 200 = -100\, \text{J}
\]
9. Кореро, ки дар система ҳангоми аз даст додани 400 Ҷ гармӣ ва кам шудани энергияи дохилии он ба андозаи 200 Ҷ анҷом дода мешавад, муайян кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
W = \Delta U – Q = (-200) – (-400) = 200\, \text{J}
\]
10. Интиқоли гармиро ҳангоми 100 Ҷ зиёд шудани энергияи дохилии система ва 50 Ҷ кор дар система ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
Q = \Delta U + W = 100 + 50 = 150\, \text{J}
\]
11. Тағйирёбии энергияи дохилиро муайян кунед, вақте ки система 250 Ҷ гармиро фурӯ мебарад ва 150 Ҷ кор дар атрофи худро иҷро мекунад.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
\Delta U = Q – W = 250 – 150 = 100\, \text{J}
\]
12. Кори анҷомдодаи системаро ҳангоми аз даст додани 300 Ҷ гармӣ ва кам шудани энергияи дохилии он ба андозаи 100 Ҷ ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
W = Q – \Delta U = -300 – (-100) = -200\, \text{J}
\]
13. Интиқоли гармиро барои системае муайян кунед, ки дар атрофи худ 400 Ҷ кор мекунад ва энергияи дохилии он 150 Ҷ зиёд мешавад.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
Q = \Delta U + W = 150 + 400 = 550\, \text{J}
\]
14. Тағйирёбии энергияи дохилиро ҳангоми илова кардани 500 Ҷ гармӣ ва иҷрои 300 Ҷ кор дар атрофи худ ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
\Delta U = Q – W = 500 – 300 = 200\, \text{J}
\]
15. Кори иҷрокардаи системаро муайян кунед, вақте ки он 600 Ҷ гармиро фурӯ мебарад ва энергияи дохилии он 200 Ҷ зиёд мешавад.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
W = Q – \Delta U = 600 – 200 = 400\, \text{J}
\]
16. Интиқоли гармиро ҳангоми иҷрои 700 Ҷ кор дар система ва кам шудани энергияи дохилии он ба андозаи 300 Ҷ ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
Q = \Delta U + W = (-300) + 700 = 400\, \text{J}
\]
17. Тағйирёбии энергияи дохилиро ҳангоми аз даст додани 800 Ҷ гармӣ ва иҷрои 400 Ҷ кор дар система муайян кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
\Делта U = -800 + 400 = -400\, \text{J}
\]
18. Кореро, ки система ҳангоми аз даст додани 900 Ҷ гармӣ ва кам шудани энергияи дохилии он ба андозаи 500 Ҷ анҷом медиҳад, ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
W = \Delta U – Q = (-500) – (-900) = 400\, \text{J}
\]
19. Интиқоли гармиро муайян кунед, вақте ки энергияи дохилии система ба андозаи 600 Ҷ афзоиш меёбад ва дар система 300 Ҷ кор анҷом дода мешавад.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
Q = \Delta U + W = 600 + 300 = 900\, \text{J}
\]
20. Тағйирёбии энергияи дохилиро ҳангоми фурӯ бурдани 700 Ҷ гармӣ ва иҷрои 350 Ҷ кор дар атрофи худ ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
\Delta U = Q – W = 700 – 350 = 350\, \text{J}
\]
21. Кори иҷрокардаи системаро муайян кунед, вақте ки он 800 Ҷ гармӣ аз даст медиҳад ва энергияи дохилии он 400 Ҷ кам мешавад.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
W = Q – \Delta U = -800 – (-400) = -400\, \text{J}
\]
22. Интиқоли гармиро ҳангоми иҷрои 900 Ҷ кор дар атрофи система ва афзоиши энергияи дохилии он ба андозаи 450 Ҷ ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
Q = \Delta U + W = 450 + 900 = 1350\, \text{J}
\]
23. Тағйирёбии энергияи дохилиро ҳангоми илова кардани 1000 Ҷ гармӣ ва иҷрои 500 Ҷ кор дар атрофи худ муайян кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
\Delta U = Q – W = 1000 – 500 = 500\, \text{J}
\]
24. Кори иҷрокардаи системаро ҳангоми фурӯ бурдани 1100 Ҷ гармӣ ва афзоиши энергияи дохилии он ба андозаи 550 Ҷ ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
W = Q – \Delta U = 1100 – 550 = 550\, \text{J}
\]
25. Интиқоли гармиро муайян кунед, вақте ки система 1200 Ҷ кор иҷро мекунад ва энергияи дохилии он 600 Ҷ кам мешавад.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
Q = \Delta U + W = (-600) + 1200 = 600\, \text{J}
\]
26. Тағйирёбии энергияи дохилиро ҳангоми аз даст додани 1300 Ҷ гармӣ ва иҷрои 650 Ҷ кор дар система ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
\Делта U = -1300 + 650 = -650\, \text{J}
\]
27. Кореро, ки система ҳангоми аз даст додани 1400 Ҷ гармӣ ва кам шудани энергияи дохилии он ба 700 Ҷ анҷом медиҳад, муайян кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
W = \Delta U – Q = (-700) – (-1400) = 700\, \text{J}
\]
28. Интиқоли гармиро ҳангоми 800 Ҷ зиёд шудани энергияи дохилии система ва 400 Ҷ кор дар система ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
Q = \Delta U + W = 800 + 400 = 1200\, \text{J}
\]
29. Тағйирёбии энергияи дохилиро муайян кунед, вақте ки система 1500 Ҷ гармиро фурӯ мебарад ва 750 Ҷ кор дар атрофи худро иҷро мекунад.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
\Delta U = Q – W = 1500 – 750 = 750\, \text{J}
\]
30. Кори анҷомдодаи системаро ҳангоми аз даст додани 1600 Ҷ гармӣ ва кам шудани энергияи дохилии он ба андозаи 800 Ҷ ҳисоб кунед.
ҳалли:
Бо истифода аз қонуни якуми термодинамика:
\[
W = Q – \Delta U = -1600 – (-800) = -800\, \text{J}
\]
Ин масъалаҳо ва роҳҳои ҳал барои фаҳмиши ҳамаҷонибаи қонуни якуми термодинамика тарҳрезӣ шудаанд, ки мегӯяд, тағйироти энергияи дохилии системаи пӯшида ба гармии иловашуда ба система аз кам кардани кори анҷомдодашудаи система баробар аст.
