isochoric عمل (مستقل حجم) میں تھرموڈینامکس کے پہلے قانون کے اطلاق کی مثال

آئسوکورک عمل میں تھرموڈینامکس کے پہلے قانون کے اطلاق پر سوالات کی 3 مثالیں (مستقل حجم)

1. آئسوکورک عمل سے گزرنے والی گیس کے حجم (V) کے خلاف دباؤ کا گراف (P)۔ عمل میں گیس کے ذریعہ کیا جانے والا کام AB ہے…

بحث
عمل AB = isochoric عمل (مستقل حجم) isochoric حجم میں، گیس کا حجم (اور خلا کا حجم) تبدیل نہیں ہوتا ہے لہذا گیس کے ذریعہ کوئی کام نہیں کیا جاتا ہے۔

2. 47 کے درجہ حرارت پر موناٹومک گیس کے تین مولز^oC اور دباؤ 2 x 10⁵ پاسکل ایک isochoric عمل سے گزرتا ہے جب تک کہ دباؤ بڑھ کر 3 x 10 نہ ہوجائے⁵ پاسکل۔ گیس کی اندرونی توانائی میں تبدیلی ہے... یونیورسل گیس مستقل (R) = 8,315 J/mol.K
بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
ابتدائی درجہ حرارت (T₁) = 47۔^oC + 273 = 320 K
ابتدائی دباؤ (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
حتمی دباؤ (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
یونیورسل گیس مستقل (R) = 8,315 J/mol.K
مولز کی تعداد (n) = 3
پوچھا : گیس میں توانائی میں تبدیلی
جواب :
ایک isochoric عمل میں، حجم مستقل رہتا ہے لہذا گیس (W = 0) کے ذریعہ کوئی کام نہیں کیا جاتا ہے۔
تھرموڈینامکس کا پہلا قانون :
اس فارمولے کے اخذ کی بنیاد پر، یہ نتیجہ اخذ کیا گیا ہے کہ ایک isochoric عمل میں، نظام (Q) میں شامل ہونے والی حرارت نظام کی اندرونی توانائی (U) میں اضافے کا سبب بنتی ہے۔ اس کے برعکس، نظام کی طرف سے خارج ہونے والی حرارت نظام کی اندرونی توانائی کو کم کرنے کا سبب بنتی ہے۔ گیس کی اندرونی توانائی میں کتنی تبدیلی آتی ہے؟ گیس کی اندرونی توانائی میں تبدیلی کا حساب ذیل میں داخلی توانائی کے فارمولے سے لگایا جاتا ہے۔
گیس میں توانائی :
اندرونی توانائی میں تبدیلی کا حساب لگانے کے لیے، حتمی درجہ حرارت (T) معلوم ہونا چاہیے۔₂)۔ ٹی کا حساب لگائیں۔₂ Gay-Lussac کے قانون کے فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے
Gay-Lussac کا قانون (isochoric/مستقل حجم) :
گیس میں توانائی کی تبدیلی کا حساب لگائیں:
گیس کی اندرونی توانائی میں تبدیلی 5986,8 Joules ہے۔

3. 27 کے درجہ حرارت پر موناٹومک گیس کے کل 0,2 مولز^oسی ایک بند برتن میں ہے۔ گیس کے درجہ حرارت کو 400 K تک بڑھانے کے لیے جس حرارت کو جذب کرنا ضروری ہے وہ ہے... یونیورسل گیس مستقل (R) = 8,315 J/mol.K
بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
چھچھوں کی تعداد (n) = 0,2 moles
ابتدائی درجہ حرارت (T₁) = 27۔^oC + 273 = 300 K
آخری درجہ حرارت (T₂) = 400 K
یونیورسل گیس مستقل (R) = 8,315 J/mol.K
پوچھا : جذب شدہ حرارت (Q)
جواب :
ایک isochoric عمل میں، حجم مستقل رہتا ہے لہذا گیس (W = 0) کے ذریعہ کوئی کام نہیں کیا جاتا ہے۔
تھرموڈینامکس کا پہلا قانون :
حرارت جذب (Q) = گیس (U) کی اندرونی توانائی میں اضافہ۔ گیس کی اندرونی توانائی میں تبدیلی کا حساب ذیل کے اندرونی توانائی کے فارمولے سے لگایا جاتا ہے۔
گیس میں توانائی :
گیس کے ذریعے جذب ہونے والی حرارت = اندرونی توانائی میں تبدیلی = 249,45 جولز۔