11 Àpẹẹrẹ àwọn ìbéèrè lórí lílo òfin thermodynamics àkọ́kọ́ sí onírúurú ìlànà thermodynamic (isobaric, isothermal, isochoric)
1. Àwòrán tó wà ní ìsàlẹ̀ yìí fi bí gáàsì ṣe ń ṣiṣẹ́ hàn. Iṣẹ́ tí gáàsì náà ń ṣe nígbà tí a ń ṣiṣẹ́ ABCD ni…
Ifọrọwanilẹnuwo
Won ti mo :
Ìfúnpá 1 (P)1) = 2 x 105 Pa
Ìfúnpá 2 (P)2) = 4 x 105 Pa
Ìdìpọ̀ 1 (V)1) = 1 m3
Ìdìpọ̀ 2 (V)2) = 3 m3
Ti a beere Iṣẹ́ tí gaasi ṣe nínú ìlànà ìyípo ABCD
Jawab :
Iṣẹ́ tí a fi gáàsì ṣe = agbègbè onígun mẹ́rin ABCD.
W = (P)2 - P1)(V2 - V1)
W = (4 x 105 - 2 x 105)(3 – 1)
W = (2 x 105(2)
W = 4 x 105 Joule
Iṣẹ́ tí gaasi ṣe nínú ilana iyipo ABCD jẹ́ 4 x 105 Joule.
2. Iṣẹ́ tí gaasi ń ṣe nínú ìlànà ABC cycle ni…
Ifọrọwanilẹnuwo
Won ti mo :
Ìfúnpá 1 (P)1) = 3 x 105 Pa
Ìfúnpá 2 (P)2) = 6 x 105 Pa
Ìdìpọ̀ 1 (V)1) = 20 cm3 = 20 x 10-6 m3
Ìdìpọ̀ 2 (V)2) = 60 cm3 = 60 x 10-6 m3
Ti a beere Iṣẹ́ tí gaasi ń ṣe nínú ìlànà ABC cycle
Jawab :
Iṣẹ́ tí a fi gáàsì ṣe = agbègbè onígun mẹ́ta ABCD.
W = ½ (P)2 - P1)(V2 - V1)
W = ½ (6 x 105 - 3 x 105)(60 x 10-6 - 20 x 10-6)
W = ½ (3 x 105)(40 x 10-6)
W = ½ (120 x 10-1 Jọ́ọ̀lì)
W = ½ (12 Joules)
W = 6 Joule
Iṣẹ́ tí gaasi ń ṣe nínú ilana ABC cycle jẹ́ 6 Joules.
3. Àwòrán ìfúnpá (P) sí ìwọ̀n (V) ti gáàsì kan ní àyè tí a ti sé. Apá àwòrán náà tí ó fi hàn pé gáàsì náà ń ṣiṣẹ́ lórí àyíká ni…
Ifọrọwanilẹnuwo
Ilana AB ati ilana DC jẹ awọn ilana isobaric. Ilana AD ati ilana BC jẹ awọn ilana isochoric.
Gáàsì náà máa ń ṣiṣẹ́ lórí àyíká tí gáàsì náà bá fẹ̀ sí i débi pé ìwọ̀n ààyè tí gáàsì náà wà nínú rẹ̀ pọ̀ sí i (ìlànà DC). Àyíká náà máa ń ṣiṣẹ́ lórí gáàsì náà tí gáàsì náà bá bàjẹ́ débi pé ìwọ̀n ààyè tí gáàsì náà wà nínú rẹ̀ dínkù (ìlànà BC).
4. Gbogbo awọn gaasi ti o dara julọ ni a maa n lo ilana isochoric kan nitorinaa...
A. gbogbo àwọn mọ́líkúùlù ní iyàrá kan náà
B. ní àwọn iwọ̀n otútù gíga, iyàrá àpapọ̀ àwọn molecule pọ̀ sí i.
C. titẹ gaasi duro ni deede
D. gaasi naa yoo ṣiṣẹ
E. kò ní agbára inú
Ifọrọwanilẹnuwo
Isochoric = iwọn didun ti o duro nigbagbogbo.
Ìdáhùn tó tọ́ ni B.
5. A máa ń fún ìwọ̀n gáàsì tó dára jùlọ ní ìfúnpọ̀ nípasẹ̀ ìlànà thermodynamic láti ìpínlẹ̀ 1 sí ìpínlẹ̀ 2 gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán PV tó tẹ̀lé e yìí. Iṣẹ́ tí gáàsì náà ṣe ni…
A. -180 J
B. -90 J
C. -30 J
D. 30 J
E. 90 J
Ifọrọwanilẹnuwo
lítà 1 = 0,001 m 3
A mọ̀ pé :
Ìfúnpá 1 (P)1) = 10 kPa = 10.000 Pa = 10.000 N/m2
Ìfúnpá 2 (P)2) = 20 kPa = 20.000 Pa = 20.000 N/m2
Ìdìpọ̀ 1 (V)1) = 4 liters = 4 (0,001 m3) = 0,004 m3
Ìdìpọ̀ 2 (V)2) = 10 liters = 10 (0,001 m3) = 0,010 m3
Ti a beere Iṣẹ́ (W) tí gaasi ṣe
Ìdáhùn:
W = P (V)2 - V1) + 1/2 (P2 - P1)(V2 - V1)
W = 10.000 (0,010-0,004) + 1/2 (20.000-10.000)(0,010-0,004)
W = 10.000 (0,006) + 1/2 (10.000) (0,006)
W = 10 (6) + 1/2 (10) (6)
W = 60 + 1/2 (60)
W = 60 + 30
W = 90 Joule
Ìdáhùn tó tọ́ ni E.
6. Wo àwòrán PV ní ẹ̀gbẹ́!
Iṣẹ́ tí a ṣe nínú ilana thermodynamic ní ìpele kan ni…
A. 100 kJ
B. 200 kJ
C. 300 kJ
D. 400 kJ
E. 600 kJ
Ifọrọwanilẹnuwo
A mọ̀ pé :
Ìfúnpá 1 (P)1) = 1 x 105 Pa = 1 x 105 N / m2
Ìfúnpá 2 (P)2) = 3 x 105 Pa = 3 x 105 N / m2
Ìwọ̀n 1 (V 1 ) = 2 m 3
Ìwọ̀n 2 (V 2 ) = 4 m 3
Ti a beere Iṣẹ́ (W) tí a ṣe.
Ìdáhùn :
Iṣẹ́ tí a ṣe = agbègbè abcd onígun mẹ́rin.
W = (P 2 – P 1 )(V 2 – V 1 )
W = (3 x 10 5 – 1 x 10 5 )(4 – 2)
W = (2 x 10 5 )(2)
W = 4 x 10 Joule 5
W = 400.000 Joule
W = 400 kilo Joule
Ìdáhùn tó tọ́ ni D.
7. Gáàsì tó dára jùlọ máa ń la ìlànà kan kọjá gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán PV ní ìsàlẹ̀ yìí. Iṣẹ́ tí a ṣe nínú ìlànà yìí ni…
A. 35 J
B. 24 J
C. 15 J
D. 12 J
E. 6 J
Ifọrọwanilẹnuwo
A mọ̀ pé :
Ìfúnpá 1 (P)1) = 1 N/m2
Ìfúnpá 2 (P)2) = 7 N/m2
Ìwọ̀n 1 (V 1 ) = 1 m 3
Ìwọ̀n 2 (V 2 ) = 5 m 3
Ti a beere: Iṣẹ́ (W) ti parí.
Ìdáhùn:
Iṣẹ́ tí a ti ṣe = agbègbè onígun mẹ́ta ABC.
W = ½ (P 2 – P 1 )(V 2 – V 1 )
W = ½ (7-1)(5-1)
W = ½ (6)(4)
W = ½ (24)
W = 12 Joule
Ìdáhùn tó tọ́ ni D.
8. 0,02 mol ti gaasi monatomic kan ni 350 K wa ninu apoti ti a ti pa. Elo ooru ni a nilo lati mu iwọn otutu gaasi naa pọ si 400 K? Iduro gaasi gbogbo agbaye, R = 8,31 J mol-1 K-1.
A. 10 Joules
B. 12,5 Joules
C. 14 Joule
D. 15,5 Joule
E. 17 Joule
Ìjíròrò:
Won ti mo :
n = 0,02 mol
T1 = 350K
T2 = 400K
R = 8,31 J/mol K
Ti a beere :
Ooru (Q)?
Jawab :
Nínú ìlànà isochoric (ìwọ̀n tó dúró ṣinṣin), Q = delta U
Àpèjúwe: Q = ooru, delta U = ìyípadà nínú agbára inú, U = agbára inú
9. Méjì moles ti gaasi monatomic ní iwọn otutu ti 20 oC àti ìfúnpá 2 × 105 Pa n ṣe ilana isochoric titi ti titẹ naa yoo fi di 4 × 105 Pa. Tí ìwọ̀n gáàsì gbogbogbòò bá dúró = 8,31 J/mol K, nígbà náà ni ìyípadà nínú agbára inú gáàsì náà…
A. 7304 J
B. 6200 J
C. 2291 J
D. 2128 J
E. 1208 J
Ìjíròrò:
Won ti mo :
n = 2 mol
T1 = 20 + 273 = 293 K
P1 = 2 x 105 Pa
P2 = 4 x 105 Pa
R = 8,31 J/mol K
Ti a beere :
Ìyípadà nínú agbára inú (delta U)?
Jawab :
delta U = 3/2 nR(T)2-T1)
Kà T2 kọ́kọ́ lo agbekalẹ òfin Gay-Lussac (ìwọ̀n tí ó dúró ṣinṣin)
10. Apá ti àwòrán titẹ (P) – iwọn didun (V) tí ó fi iṣẹ́ ìta tí ń gba gaasi hàn ni...
A. AB
B. CD
C. BC
D. DA
E. AC
Ifọrọwanilẹnuwo :
Tí a bá ṣe iṣẹ́ lórí gáàsì náà, ìwọ̀n rẹ̀ yóò pọ̀ sí i. Ní ọ̀nà mìíràn, tí a bá ṣe iṣẹ́ lórí gáàsì náà láti orísun òde, ìwọ̀n rẹ̀ yóò dínkù. Ìlànà tí a fihàn nínú àtẹ tí ó wà lókè yìí tí ó fi ìdínkù nínú ìwọ̀n gáàsì hàn ni CD ìlànà.
Nítorí náà, ìdáhùn tó tọ́ ni B.
11. Àwọn àwòrán tó wà ní ìsàlẹ̀ yìí fi ìbáṣepọ̀ tó wà láàárín ìfúnpá (P) àti ìwọ̀n (V) ti gáàsì tó ń lọ lọ́wọ́ hàn.
Ilana ti o mu igbiyanju ti o tobi julọ wa ni a fihan ninu nọmba awonya naa…
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
Ifọrọwanilẹnuwo :
Iṣẹ́ tí a ṣe = agbègbè náà. Bí agbègbè náà bá ti tóbi tó, bẹ́ẹ̀ ni iṣẹ́ tí a ṣe ṣe tóbi tó. A fi agbègbè tó tóbi jùlọ hàn nínú àtẹ 3.
Ìdáhùn tó tọ́ ni C.
