1. ลูกตุ้มอย่างง่ายประกอบด้วยเชือกยาว 40 เซนติเมตร และมีน้ำหนัก 100 กรัมแขวนอยู่ที่ปลายด้านล่างของเชือก ถ้าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเท่ากับ 10 เมตร/วินาที²2 ดังนั้นคาบและความถี่ของลูกตุ้มอย่างง่ายคือ...
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
ความยาวของเชือก (ล) = 40 ซม. = 0,4 เมตร
ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²2
ถาม : คาบ (T) และความถี่ (f)
5 ตัวอย่างของปัญหาความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดกับค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นของยัง
1. เชือกไนลอนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มิลลิเมตร ถูกดึงด้วยแรง 100 นิวตัน จงหาแรงตึงในเชือก!
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
แรงดึง (F) = 100 นิวตัน
เส้นผ่านศูนย์กลางเชือก (d) = 2 มม. = 0,002 เมตร
รัศมีของเชือก (r) = 1 มม. = 0,001 เมตร
ถาม : แรงดึงของเชือก
7 ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับความจุของตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน
1. ตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนานที่มีความจุ C มีค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าในสุญญากาศเท่ากับ εoโดยที่พื้นที่หน้าตัด A และระยะห่างระหว่างแผ่น d ถ้าพื้นที่หน้าตัดของตัวเก็บประจุเพิ่มขึ้นเป็น 4 เท่า ระยะห่างระหว่างแผ่นจะกลายเป็น 2d และค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าในสุญญากาศจะกลายเป็น 5εo, มากา ความจุของตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน มันกลายเป็น…
การอภิปราย
9 ตัวอย่างปัญหาเกี่ยวกับเครื่องยนต์ความร้อน (การประยุกต์ใช้กฎข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์)
1. ในหนึ่งรอบการทำงาน เครื่องยนต์ดูดความร้อน 3000 จูลจากแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง และปล่อยความร้อน 1000 จูลไปยังแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำ จงหาประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนนี้!
การอภิปราย
เครื่องยนต์ความร้อน คำว่า "คาร์โนต์" ในคำถามบนหน้านี้ ไม่ได้มีความหมายเหมือนกับเครื่องยนต์คาร์โนต์ เครื่องยนต์คาร์โนต์เป็นเครื่องยนต์ความร้อนในอุดมคติและมีอยู่จริงในทางทฤษฎีเท่านั้น ในทางตรงกันข้าม เครื่องยนต์ความร้อนที่กล่าวถึงในคำถามนี้เป็นเครื่องยนต์ความร้อนที่ใช้งานได้จริง ไม่ใช่เครื่องยนต์ความร้อนในทางทฤษฎี (เครื่องยนต์คาร์โนต์)
11 ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้กฎข้อที่หนึ่งของเทอร์โมไดนามิกส์กับกระบวนการทางเทอร์โมไดนามิกส์ต่างๆ (ความดันคงที่ อุณหภูมิคงที่ ปริมาตรคงที่)
1. กราฟด้านล่างแสดงวัฏจักรทางเทอร์โมไดนามิกที่เกิดขึ้นกับแก๊ส งานที่แก๊สทำในกระบวนการ ABCD คือ…
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
ความดัน 1 (P1) = 2 x 105 Pa
ความดัน 2 (P2) = 4 x 105 Pa
เล่ม 1 (V1) = 1 ม.3
เล่ม 2 (V2) = 3 ม.3
ถาม งานที่ก๊าซทำในกระบวนการวัฏจักร ABCD
จาวาบ :
งานที่ทำโดยแก๊ส = พื้นที่ของสี่เหลี่ยมผืนผ้า ABCD
W = (P2 - ป1)(V2 - V1)
W = (4 x 105 - 2 x 105)(3 – 1)
W = (2 x 105)(2)
W = 4 x 105 จูล
งานที่แก๊สทำในกระบวนการวัฏจักร ABCD คือ 4 x 105 จูล
3 ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ในกระบวนการปริมาตรคงที่ (isochoric processes)
1. กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความดัน (P) กับปริมาตร (V) ของแก๊สที่เกิดกระบวนการปริมาตรคงที่ งานที่แก๊สทำในกระบวนการ AB คือ…
การอภิปราย
กระบวนการ AB = กระบวนการไอโซคอริก (ปริมาตรคงที่) ที่ปริมาตรคงที่ ปริมาตรของแก๊ส (และปริมาตรของพื้นที่) ไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นแก๊สจึงไม่ทำงาน
2. ก๊าซอะตอมเดี่ยว 3 โมล ที่อุณหภูมิ 47 องศาเซลเซียส และความดัน 2 x 10⁵ปาสคาล เกิดกระบวนการปริมาตรคงที่จนกระทั่งความดันเพิ่มขึ้นเป็น 3 x 10⁵ ปาสคาล การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของก๊าซคือ… ค่าคงที่ของก๊าซสากล (R) = 8,315 J/mol·K
5 ตัวอย่างการประยุกต์ใช้กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์กับกระบวนการไอโซเทอร์มอล (อุณหภูมิคงที่)
1. กราฟด้านล่างแสดงก๊าซอุดมคติที่กำลังเปลี่ยนแปลง กระบวนการไอโซเทอร์มอล (แนวทาง) งานที่ก๊าซทำในกระบวนการ AB คือ…
การอภิปราย
งานที่ทำ = พื้นที่ใต้เส้นโค้ง AB = พื้นที่ของรูปสามเหลี่ยม + พื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า
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 จูล
6 ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้กฎข้อที่หนึ่งของเทอร์โมไดนามิกส์กับกระบวนการความดันคงที่ (ไอโซบาริก)
1. กราฟความดัน (P) – ปริมาตร (V) ของแก๊สที่เกิดกระบวนการความดันคงที่ งานที่แก๊สทำในกระบวนการ AB คือ…
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
ความดัน (P) = 5 x 105 N / m2
ปริมาตรเริ่มต้น (V)1) = 2 ม.3
ปริมาตรสุดท้าย (V2) = 6 ม.3
ถาม : งานที่ดำเนินการในขั้นตอน AB
3 ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
1. ระบบได้รับความร้อน 3000 จูล และระบบทำงานให้สิ่งแวดล้อม 2500 จูล การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของระบบคือ…
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
ความร้อน (Q) = +3000 จูล
งาน (W) = +2500 จูล
ถาม : การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน
จาวาบ :
19 ตัวอย่างของทฤษฎีจลน์ของแก๊ส
1. ก๊าซอุดมคติในภาชนะปิดมีแรงดัน P และปริมาตร V ในตอนเริ่มต้น ถ้าแรงดันของก๊าซเพิ่มขึ้นเป็น 4 เท่าของแรงดันเดิม และปริมาตรของก๊าซคงที่ อัตราส่วนของพลังงานจลน์เริ่มต้นและพลังงานจลน์สุดท้ายของก๊าซจะเป็นเท่าใด...
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
ความดันเริ่มต้น (P1) = P
แรงดันสุดท้าย (P2) = 4P
ปริมาตรเริ่มต้น (V)1) = วี
ปริมาตรสุดท้าย (V2) = วี