Termodinamik jarayonlarda bajarilgan ishlar - muammolar va yechimlar

Termodinamik jarayonlarda bajarilgan ishlar - muammolar va yechimlar

1. Quyidagi grafikda ko'rsatilganidek, ideal gaz 1-holatdan 2-holatga siqiladi. Gazning bajargan ishini aniqlang.

qaror

1 litr = 0.001 m3

Ma'lum:Termodinamik jarayonlarda bajarilgan ishlar – muammolar va yechimlar 1

Bosim 1 (P1 ) = 10 kPa = 10 000 Pa = 10 000 N/ m2

Bosim 2 (P2 ) = 20 kPa = 20 000 Pa = 20 000 N/ m2

1-jild (V)1) = 4 litr = 4 (0.001 m3)3) = 0.004 m3

2-jild (V)2) = 10 litr = 10 (0.001 m3)3) = 0.010 m3

Qidirilgan: Gaz tomonidan bajarilgan ish (Vt)

yechim:

W = P (V2 – V1 ) + 1/2 ( P2 – P1 )( V2 – V1 )

Vt = 10,000 (0.010-0.004) + 1/2 (20,000-10,000) (0.010-0.004)

Vt = 10 000 (0.006) + 1/2 (10 000) (0.006)

Vt = 10 000 (6) + 1/2 (10 000) (6)

Vt = 60 + 1/2 (60)

Vt = 60 + 30

W = 90 Joul

2. Quyidagi grafikda ko'rsatilganidek, abcda jarayonidagi gazning bajargan ishini aniqlang.

Ma'lum:

Bosim 1 (P)1) = 1 x 105 Pa = 1 x 105 Yo'q2Termodinamik jarayonlarda bajarilgan ishlar – muammolar va yechimlar 2

Bosim 2 (P)2) = 3 x 105 Pa = 3 x 105 Yo'q2

1-hajm (V1 ) = 2 m3

2-hajm (V2 ) = 4 m3

Qidirilmoqda: Ish (W)

yechim:

Gaz tomonidan bajarilgan ish = to'rtburchak abcd maydoni.

W = (P2 – P1 ) ( V2 – V1 )

W = (3 x 10 5 – 1 x 10 5 )(4 – 2)

W = (2 x 10 5 )(2)

W = 4 x 105 Joules

W = 400,000 Joul

Vt = 400 kJ

3. ABCA jarayonida gazning bajargan ishini aniqlang.

Ma'lum:

Bosim 1 (P)1) = 1 N/m2Termodinamik jarayonlarda bajarilgan ishlar – muammolar va yechimlar 3

Bosim 2 (P)2) = 7 N/m2

1-hajm (V1 ) = 1 m3

2-hajm (V2 ) = 5 m3

Qidirilmoqda: Ish (W)

yechim:

Gaz tomonidan bajarilgan ish = ABC uchburchagining maydoni

Shuningdek qarang  Boyl qonuni (doimiy harorat) - muammolar va yechimlar

W = ½ (P2 – P1 ) ( V2 – V1 )

W = ½ (7-1)(5-1)

W = ½ (6)(4)

W = ½ (24)

W = 12 Joul

  1. Termodinamikada ishning ta'rifi nima?
    • javob: Termodinamikada ish tizim va uning atrofidagi harorat farqi tufayli bo'lmagan tizimga yoki tizimdan energiya o'tkazilishi sifatida belgilanadi.
  2. Ish termodinamik jarayonning bosim-hajm (PV) diagrammasi bilan qanday bog'liq?
    • javob: PV diagrammasida, jarayon davomida tizim tomonidan yoki uning ustida bajarilgan ish jarayon egri chizig'i ostidagi maydon bilan ifodalanadi. Gazlar ishtirokidagi jarayonlar uchun ish ko'pincha P dV ning integrali bilan beriladi, bu yerda P bosim va dV hajmning differentsial o'zgarishi.
  3. Izoxorik jarayon davomida bajarilgan ish nimaga teng?
    • javob: Izoxorik jarayon doimiy hajmda sodir bo'ladi. Hajm o'zgarishi bo'lmagani uchun, izoxorik jarayon davomida bajarilgan ish nolga teng.
  4. Ideal gazning izobarik (doimiy bosim) kengayishidagi ish izotermik (doimiy harorat) kengayishidagi ishdan qanday farq qiladi?
    • javob: Izobar kengayishda ish quyidagicha hisoblanadi , bu yerda P doimiy bosim va hajmning o'zgarishidir. Ideal gazning izotermik kengayishi uchun ishni tenglama yordamida hisoblash mumkin , bu yerda n mollar soni, R universal gaz doimiysi va va mos ravishda yakuniy va dastlabki jildlardir.
  5. Termodinamikaning birinchi qonunining ish va energiyaga nisbatan ahamiyati nimada?
    • javob: Termodinamikaning birinchi qonunida aytilishicha, tizimning ichki energiyasining o'zgarishi tizimga qo'shilgan issiqlik miqdoridan tizimning atrof-muhitga qilgan ishini ayirganga teng. Bu energiyaning saqlanish printsipini ifodalaydi.
  6. PV diagrammasidagi tsiklik jarayon uchun yopiq maydon nimani anglatadi?
    • javob: PV diagrammasidagi tsiklik jarayon uchun yopiq maydon bir tsikl davomida tizim tomonidan yoki tizim ustida bajarilgan sof ishni ifodalaydi.
  7. Ideal gaz uchun adiabatik jarayonda bajarilgan ish izotermik jarayondan qanday farq qiladi?
    • javob: Adiabatik jarayonda atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvi bo'lmaydi, shuning uchun bajarilgan ish gazning ichki energiyasining o'zgarishiga olib keladi. Izotermik jarayon uchun harorat doimiy bo'lib qoladi va bajarilgan har qanday ish teng miqdordagi issiqlik uzatish bilan muvozanatlanadi, shuning uchun ichki energiyada o'zgarish bo'lmaydi.
  8. Nima uchun qaytarib bo'lmaydigan jarayonda bajarilgan ish, hatto boshlang'ich va oxirgi holatlar bir xil bo'lsa ham, qaytarib bo'lmaydigan jarayondan farq qilishi mumkin?
    • javob: Qaytariladigan jarayonda boshlang'ich va oxirgi holatlar orasidagi har bir oraliq holat muvozanatda bo'ladi. Qaytarib bo'lmaydigan jarayonda esa bunday emas. PV diagrammasida o'tgan yo'llar va shuning uchun bajarilgan ish, hatto ular bir xil nuqtalarda boshlanib va ​​tugasa ham, ikki turdagi jarayonlar o'rtasida sezilarli darajada farq qilishi mumkin.
  9. Ideal bo'lmagan (real) gaz xatti-harakatlarining mavjudligi termodinamik jarayonlarda ish hisob-kitoblariga qanday ta'sir qiladi?
    • javob: Haqiqiy gazlar uchun ideal xatti-harakatlardan chetga chiqish, ayniqsa yuqori bosim yoki past haroratlarda, ish hisob-kitoblarida farqlarga olib kelishi mumkin. Ushbu chetga chiqishlarni hisobga olish uchun Van der Waals tenglamasi yoki boshqa haqiqiy gaz modellaridan foydalanish kerak bo'lishi mumkin.
  10. Tizimda bajarilgan ish salbiy bo'lsa, bu nimani anglatadi?
  • javob: Tizimda bajarilgan ish manfiy bo'lsa, bu tizim atrof-muhit ustida ishlayotganini anglatadi. Bu ko'pincha gazning tashqi bosimga nisbatan kengayishiga mos keladi.
Chop etish uchun do'st, PDF & Email