Termodinamiğin birinci yasasının izobarik süreçlere (sabit basınç) uygulanmasına ilişkin 6 soru örneği.
1. İzobarik bir süreçten geçen bir gazın basınç (P) – hacim (V) grafiği. AB sürecinde gaz tarafından yapılan iş…
Pembahasan
Bilinen :
Basınç (P) = 5 x 105 N / m2
Başlangıç hacmi (V)1) = 2 metre3
Son cilt (V2) = 6 metre3
Soruldu AB sürecinde yapılan iş:
Cevab :
W = P (V2 - V1)
W = (5 x 105)(6 – 2) = (5 x 105() 4)
W = 20 x 105 = 2 x 106 Jul
2. AB ve CD süreçlerinde gaz tarafından yapılan iş arasındaki fark…
Pembahasan
Bilinen :
İzobarik süreç AB :
Basınç (P) = 6 atm = 6 x 105 N / m2
Başlangıç hacmi (V)1) = 1 litre = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3
Son cilt (V2) = 3 litre = 3 dm3 = 3 x 10-3 m3
CD izobarik süreci :
Basınç (P) = 4 atm = 4 x 105 N / m2
Başlangıç hacmi (V)1) = 2 litre = 2 dm3 = 2 x 10-3 m3
Son cilt (V2) = 5 litre = 5 dm3 = 5 x 10-3 m3
Soruldu AB ve CD süreçlerinde gaz tarafından yapılan iş arasındaki fark
Cevab :
AB prosesinde gazın yaptığı iş:
W = P (V2 - V1)
W = (6 x 105)(3 x 10-3 - 1 x 10-3)
W = (6 x 105)(2 x 10-3)
W = 12 x 102 = 1200 Joule
CD işleminde gazın yaptığı iş:
W = P (V2 - V1)
W = (4 x 105)(5 x 10-3 - 2 x 10-3)
W = (4 x 105)(3 x 10-3)
W = 12 x 102 = 1200 Joule
AB ve CD süreçlerinde gaz tarafından yapılan iş arasındaki fark 1200 – 1200 = 0'dır.
3. ABC işleminde gazın yaptığı iş şudur:
Pembahasan
Bilinen :
Basınç 1 (P1) = 6 x 105 Pascal = 6 x 105 N / m2
Basınç 2 (P2) = 3 x 105 Pascal = 3 x 105 N / m2
Cilt 1 (V1) = 2cm3 = 2 x 10-6 m3
Cilt 2 (V2) = 6cm3 = 6 x 10-6 m3
Soruldu ABC sürecinde yapılan çalışmalar.
Cevab :
AB sürecinde hacim sabittir, bu nedenle gaz tarafından iş yapılmaz. Gaz sadece BC sürecinde iş yapar. Dolayısıyla ABC sürecindeki iş, BC sürecindeki işe eşittir.
W = P2 (V2 - V1)
W = (3 x 105)(6 x 10-6 - 2 x 10-6)
W = (3 x 105)(4 x 10-6)
W = 12 x 10-1
W = 1,2 Joule
ABC işleminde yapılan iş = 1,2 Joule.
4. Termodinamik süreçlerle ilgili doğru ifade şudur…
A. İzobarik işlem, gazın sabit basınç altında değiştirilmesi işlemidir.
B. İzobarik işlem, gazın sabit sıcaklıkta değiştirilmesi işlemidir.
C. İzokorik, sabit basınç altında gazın değişim sürecidir.
D. İzoterm, sabit hacimde gazın değişim sürecidir.
E. İzokorik, sabit sıcaklıkta gazın değişim sürecidir.
Pembahasan
İzobarik = sabit basınç
İzokorik = sabit hacim
İzotermal = sabit sıcaklık
Doğru cevap A şıkkıdır.
5. Aşağıdaki grafiğe göre I ve II süreçlerindeki çabaların karşılaştırılması şu şekildedir...
A. 4 : 3
B. 3 : 4
C. 2 : 3
D. 1 : 2
E. 1 : 3
Pembahasan:
Bilinen :
İşlem I: P = 15 N/m2, V1 = 15 m3, V2 = 35 m3
İşlem II: P = 10 N/m2, V1 = 5 m3, V2 = 45 m3
Soruldu :
Birinci ve ikinci süreçlerin harcanan çaba (W) miktarlarının karşılaştırılması?
Cevab :
Doğru cevap B şıkkıdır.
6. Aşağıdaki şekilde, termodinamik bir süreçten geçen helyum gazının PV diyagramı gösterilmiştir! ABC sürecinde helyum gazı tarafından yapılan iş...
A. 400 kJ
B. 500 kJ
Yaklaşık 600 kJ
D. 800 kJ
E. 1000 kJ
Pembahasan:
Bilinen :
P1 = 2 x 105 N / m2
P2 = 1 x 105 N / m2
V1 = 5 m3
V2 = 15 m3
Soruldu :
ABC sürecindeki iş (W) nedir?
Cevab :
Gaz hacmi arttığında ancak iş yapılır. AB işleminde gaz hacmi sabit kalır, bu nedenle helyum gazı tarafından iş yapılmaz. BC işleminde gaz hacmi artar, bu nedenle helyum gazı tarafından iş yapılır.
