Àpilẹ̀kọ lórí Ìlò Òfin Àkọ́kọ́ ti Thermodynamics sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìlànà Thermodynamic
Tẹ́lẹ̀, a ti jíròrò Òfin Àkọ́kọ́ ti Thermodynamics , a sì ti ṣàyẹ̀wò iṣẹ́ tí ètò kan ṣe. Ní àkókò yìí, a ó ṣe àyẹ̀wò díẹ̀ lára àwọn ìlò Òfin Àkọ́kọ́ ti Thermodynamics nínú àwọn ìlànà thermodynamic mẹ́rin. Àwọn ìlànà thermodynamic mẹ́rin tí a ń sọ̀rọ̀ nípa wọn ni isothermal, isochoric, isobaric, àti adiabatic. Àwọn ọ̀rọ̀ wọ̀nyí wá láti inú èdè Gíríkì.
Ilana Isothermal (iwọn otutu igbagbogbo)
Àkọ́kọ́, ẹ jẹ́ kí a ṣe àtúnyẹ̀wò lílo òfin thermodynamics àkọ́kọ́ sí ìlànà isothermal kan. Nínú ìlànà isothermal kan, ìwọ̀n otútù ètò náà dúró ṣinṣin. Ètò tí a ń ṣàyẹ̀wò ní ti ìmọ̀ ẹ̀rọ jẹ́ gaasi pípé. Ìwọ̀n otútù gaasi pípé jẹ́ ìwọ̀n tààrà sí agbára inú gaasi pípé (U = 3/2 nRT). Níwọ́n ìgbà tí T dúró ṣinṣin, U náà dúró ṣinṣin. Nítorí náà, nígbà tí a bá lò ó sí ìlànà isothermal kan, ìṣètò fún òfin thermodynamics àkọ́kọ́ di:
Láti inú àwọn àbájáde wọ̀nyí, a lè parí èrò sí pé nínú ìlànà isothermal (iwọ̀n otútù déédéé), ooru (Q) tí a fi kún ètò náà ni ètò náà ń lò láti ṣe iṣẹ́ (W).
A ṣe àfihàn àwọn àyípadà nínú titẹ àti ìwọ̀n ètò nínú ilana isothermal nínú àwòrán tí ó wà ní ìsàlẹ̀ yìí:
Ni ibẹrẹ iwọn didun eto = V1 (iwọn kekere) ati titẹ eto = P1 (títẹ̀ gíga). Láti jẹ́ kí ìwọ̀n otútù ètò náà dúró ṣinṣin, lẹ́yìn tí a bá ti fi ooru kún ètò náà, ètò náà yóò fẹ̀ sí i, yóò sì ṣiṣẹ́ lórí àyíká. Lẹ́yìn tí ètò náà bá ti ṣiṣẹ́ lórí àyíká, ìwọ̀n ètò náà yóò yípadà sí V2 (iwọn didun eto naa n pọ si) ati titẹ eto naa n yipada si P2 (títẹ̀ ètò dínkù). Àwòrán náà tẹ̀ nítorí pé títẹ̀ ètò náà kò yípadà déédéé nígbà tí a bá ń ṣe é. Iye iṣẹ́ tí ètò náà ń ṣe = agbègbè tí ó ní àwọ̀.
Ilana Adiabatic
Nínú ìlànà adiabatic, a kò fi ooru kún tàbí fi sílẹ̀ nínú ètò náà (Q = 0). Àwọn ìlànà adiabatic lè ṣẹlẹ̀ nínú ètò tí a ti pa, tí a ti ya sọ́tọ̀. Fún ètò tí a ti pa sọ́tọ̀, kò sí ooru tí ó máa ń ṣàn sínú tàbí tí ó fi sílẹ̀ bí ó bá wù ú. Àwọn ìlànà adiabatic tún lè ṣẹlẹ̀ nínú ètò tí a ti pa, tí kò ní ìyàsọ́tọ̀.
Nínú ọ̀ràn yìí, a gbọ́dọ̀ ṣe ìlànà náà kíákíá kí ooru má baà ní àkókò láti ṣàn sínú tàbí láti jáde kúrò nínú ètò náà. Nígbà tí a bá lò ó fún ìlànà adiabatic, ìlànà Òfin Àkọ́kọ́ ti Thermodynamics yípadà sí fọ́ọ̀mù yìí:
Tí a bá fún ètò náà ní ìfúnpọ̀ kíákíá (a máa ṣe iṣẹ́ lórí ètò náà), iṣẹ́ náà yóò jẹ́ òdì. Nítorí pé W jẹ́ òdì, nígbà náà U yóò jẹ́ òdì (agbára inú ètò náà yóò pọ̀ sí i). Ní ọ̀nà mìíràn, tí ètò náà bá fẹ̀ sí i tàbí ó fẹ̀ sí i kíákíá (ètò náà yóò ṣiṣẹ́), nígbà náà W yóò jẹ́ òdì. Nítorí pé W yóò jẹ́ òdì, nígbà náà U yóò jẹ́ òdì (agbára inú ètò náà yóò dínkù). Agbára nínú ètò náà (gaasi tó dára) dọ́gba tààrà sí iwọ̀n otútù (U = 3/2 nRT), nítorí náà, tí agbára inú ètò náà bá pọ̀ sí i, iwọ̀n otútù ètò náà yóò pọ̀ sí i. Ní ọ̀nà mìíràn, tí agbára inú ètò náà bá dínkù, iwọ̀n otútù ètò náà yóò dínkù.
A ṣe afihan awọn ayipada ninu titẹ ati iwọn didun eto ninu ilana adiabatic ninu aworan ni isalẹ:
Tí a bá fún ètò náà ní ìfúnpọ̀ kíákíá (a máa ṣe iṣẹ́ lórí ètò náà), iṣẹ́ náà yóò jẹ́ òdì. Nítorí pé W jẹ́ òdì, nígbà náà U yóò jẹ́ òdì (agbára inú ètò náà yóò pọ̀ sí i). Ní ọ̀nà mìíràn, tí ètò náà bá fẹ̀ sí i tàbí ó fẹ̀ sí i kíákíá (ètò náà yóò ṣiṣẹ́), nígbà náà W yóò jẹ́ òdì. Nítorí pé W yóò jẹ́ òdì, nígbà náà U yóò jẹ́ òdì (agbára inú ètò náà yóò dínkù). Agbára nínú ètò náà (gaasi tó dára) dọ́gba tààrà sí iwọ̀n otútù (U = 3/2 nRT), nítorí náà, tí agbára inú ètò náà bá pọ̀ sí i, iwọ̀n otútù ètò náà yóò pọ̀ sí i. Ní ọ̀nà mìíràn, tí agbára inú ètò náà bá dínkù, iwọ̀n otútù ètò náà yóò dínkù.
A ṣe afihan awọn ayipada ninu titẹ ati iwọn didun eto ninu ilana adiabatic ninu aworan ni isalẹ:
Ìtẹ̀sí adiabatic nínú àwòrán yìí (ìtẹ̀sí 1-2) ga ju ìtẹ̀sí isothermal lọ (ìtẹ̀sí 1-3). Ìyàtọ̀ yìí nínú ìtẹ̀sí fihàn pé fún ìbísí kan náà nínú ìwọ̀n, ìtẹ̀sí ètò náà dínkù síi nínú ìlànà adiabatic ní ìfiwéra pẹ̀lú ìlànà isothermal. Ìtẹ̀sí ètò náà dínkù síi nínú ìlànà adiabatic nítorí pé nígbà tí ìfẹ̀sí adiabatic bá ṣẹlẹ̀, ìwọ̀n otútù ètò náà tún dínkù. Ìwọ̀n otútù jẹ́ ìwọ̀n taara sí ìtẹ̀sí, nítorí náà, tí ìwọ̀n otútù ètò náà bá dínkù, ìtẹ̀sí ètò náà tún dínkù. Ní ọ̀nà mìíràn, nínú ìlànà isothermal, ìwọ̀n otútù ètò náà dúró ṣinṣin. Nítorí náà, nínú ìlànà isothermal, ìwọ̀n otútù kò ní ipa lórí ìdínkù ìtẹ̀sí.
Àpẹẹrẹ kan lára ìlànà tó ń sún mọ́ ìfúnpọ̀ adiabatic máa ń wáyé nínú àwọn ẹ̀rọ ìjóná inú, bíi ẹ̀rọ diesel àti petirolu. Nínú ẹ̀rọ diesel, a máa ń fa afẹ́fẹ́ sínú silinda kíákíá nípa lílo piston (iṣẹ́ ni a máa ń ṣe lórí afẹ́fẹ́). Ìlànà ìfúnpọ̀ adiabatic (dínkù nínú ìwọ̀n ètò) ni a fi ìlà 2-1 ṣe àpèjúwe. Nítorí pé afẹ́fẹ́ náà máa ń fúnpọ̀ kíákíá, ìwọ̀n otútù afẹ́fẹ́ náà máa ń ga sókè kíákíá. Ní àkókò kan náà, a máa ń fún pọ́sílì sínú silinda nípasẹ̀ injector, a sì máa ń dá adalu náà lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ (ìjóná náà máa ń ṣẹlẹ̀). Nínú ẹ̀rọ petirolu, a máa ń fa adalu afẹ́fẹ́-petirolu sínú silinda kíákíá nípa lílo piston. Nítorí pé ìfúnpọ̀ náà máa ń yára adiabatic, ìwọ̀n otútù rẹ̀ máa ń ga sókè kíákíá. Ní àkókò kan náà, ìfúnpọ̀ spark máa ń mú ìfúnpọ̀ jáde, èyí sì máa ń fa ìjóná.
Ilana isochoric (iwọn didun nigbagbogbo)
Nínú ìlànà isochoric, ìwọ̀n ètò náà a máa dúró ní ìbámu. Nítorí pé ìwọ̀n ètò náà dúró ní ìbámu, ètò náà kò le ṣe iṣẹ́ lórí àyíká. Bákan náà, àyíká kò le ṣe iṣẹ́ lórí ètò náà. Nígbà tí a bá lò ó fún ìlànà isochoric, ìṣọ̀kan Òfin Àkọ́kọ́ ti Thermodynamics yóò di:
Láti inú àwọn àbájáde wọ̀nyí, a lè parí èrò sí pé nínú ìlànà isochoric (ìwọ̀n tí ó dúró ṣinṣin), a lo ooru (Q) tí a fi kún ètò náà láti mú agbára inú ètò náà pọ̀ sí i.
Awọn ayipada ninu titẹ eto ati iwọn didun ninu ilana isochoric ni a fihan ninu aworan ni isalẹ:
Ní ìbẹ̀rẹ̀, ìfúnpá ètò = p 1 (ìfúnpá kékeré). Fífi ooru kún ètò náà máa ń mú kí agbára inú ètò náà pọ̀ sí i. Nítorí pé agbára inú ètò náà ń pọ̀ sí i, ìwọ̀n otútù ètò náà (gaasi tó dára jù) ń pọ̀ sí i (U = 3/2 nRT). Ìwọ̀n otútù náà dọ́gba tààrà sí ìfúnpá. Nítorí náà, tí ìwọ̀n otútù ètò náà bá pọ̀ sí i, ìfúnpá ètò náà ń pọ̀ sí i (p 2 ). Nítorí pé ìwọ̀n otútù ètò náà dúró ṣinṣin, kò sí iṣẹ́ kankan tí a ń ṣe (kò sí agbègbè tí ó ní àwọ̀).
Gẹ́gẹ́ bí a ti sọ tẹ́lẹ̀, nínú ìlànà isochoric, ètò náà kò le ṣe iṣẹ́ lórí àyíká. Bákan náà, àyíká kò le ṣe iṣẹ́ lórí ètò náà. Èyí jẹ́ nítorí pé nínú ìlànà isochoric, ìwọ̀n ètò náà dúró ṣinṣin, èyí tí ó túmọ̀ sí pé kò yípadà. Àwọn irú iṣẹ́ kan kò ní ìyípadà nínú ìwọ̀n. Nítorí náà, bí ìwọ̀n ètò náà bá tilẹ̀ dúró ṣinṣin, iṣẹ́ ṣì le ṣe lórí ètò náà. Fún àpẹẹrẹ, afẹ́fẹ́ àti bátírì wà nínú àpótí tí a ti sé. Afẹ́fẹ́ náà le yípo nípa lílo agbára tí bátírì náà pèsè. Nínú ọ̀ràn yìí, afẹ́fẹ́, bátírì, àti afẹ́fẹ́ inú àpótí náà ni a kà sí ètò.
Nígbà tí afẹ́fẹ́ bá yípo, ó máa ń ṣiṣẹ́ lórí afẹ́fẹ́ nínú àpótí náà. Ní àkókò kan náà, agbára ìṣiṣẹ́ afẹ́fẹ́ náà a máa yí padà sí agbára nínú afẹ́fẹ́. Agbára iná mànàmáná tó wà nínú bátírì náà máa ń dínkù nítorí pé a ti yí i padà sí agbára nínú afẹ́fẹ́. Àpẹẹrẹ yìí fihàn pé nínú ìlànà isochoric (ìwọ̀n tó dúró ṣinṣin), a ṣì lè ṣe iṣẹ́ lórí ètò náà (iṣẹ́ tí kò ní ìyípadà nínú ìwọ̀n).
Ilana isobaric (titẹ nigbagbogbo)
Nínú ìlànà isobaric, a máa ń pa titẹ ètò náà mọ́ ní ìbámu. Nítorí pé ìdúróṣinṣin ni titẹ, àwọn ìyípadà nínú agbára inú (delta U), ooru (Q), àti iṣẹ́ (W) nínú ìlànà isobaric kì í ṣe òdo. Nítorí náà, òfin àkọ́kọ́ ti thermodynamics ṣì wà ní ipò kan:
ΔU = Q-W
A ṣe afihan awọn ayipada ninu titẹ gaasi ati iwọn didun ninu ilana isobaric ninu aworan ni isalẹ:
Ní àkọ́kọ́, ìwọ̀n ètò náà = V1 ( ìwọ̀n kékeré). Nítorí pé a máa ń mú kí ìfúnpá náà dúró déédéé, lẹ́yìn tí a bá ti fi ooru kún ètò náà, ètò náà á fẹ̀ sí i, yóò sì ṣiṣẹ́ lórí àyíká. Lẹ́yìn tí a bá ti ṣe iṣẹ́ lórí àyíká, ìwọ̀n ètò náà á yípadà sí V2 (ìwọ̀n ètò náà á pọ̀ sí i). Iye iṣẹ́ (W) tí ètò náà ṣe = agbègbè tí ó ní àwọ̀.
Àpẹẹrẹ ìbéèrè 1:
Àwọn ìlà 1-2 nínú àwọn àwòrán méjì tó wà ní ìsàlẹ̀ yìí fi ìfẹ̀sí gáàsì hàn (ìbísí nínú ìwọ̀n gáàsì) tó ń ṣẹlẹ̀ ní adiabati àti ní isothermally. Nínú ìlànà wo ni gáàsì náà ti dínkù sí i?
Iṣẹ́ tí gáàsì náà ń ṣe nínú iṣẹ́ adiabatic kéré sí iṣẹ́ tí gáàsì náà ń ṣe nínú iṣẹ́ isothermal. Agbègbè tí gáàsì náà ń ṣe = iṣẹ́ tí gáàsì náà ń ṣe nígbà iṣẹ́ ìfẹ̀sí (ìlọ́po gáàsì). Agbègbè tí gáàsì náà ń ṣe nínú iṣẹ́ adiabatic kéré sí agbègbè tí gáàsì náà ń ṣe nínú iṣẹ́ isothermal.
Àpẹẹrẹ ìbéèrè 2:
A fi àwọn ìlànà thermodynamic hàn nínú àwòrán ìsàlẹ̀ yìí. Àwọn ìlà a-b àti d-c = àwọn ìlànà isochoric (iwọn didun tí ó dúró ṣinṣin). Àwọn ìlà b-c àti a-d = àwọn ìlànà isobaric (títẹ̀ tí ó dúró ṣinṣin). Nínú ìlànà a-b, a fi àwọn ìlà b 600 ti ooru (Q) kún ètò náà. Nínú ìlànà b-c, a fi àwọn ìlà b 800 ti ooru (Q) kún ètò náà. Pinnu:
a) Àwọn ìyípadà nínú agbára inú nínú àwọn ìlànà a-b
b) Àwọn àyípadà nínú agbára inú nínú ìlànà a-b-c
c) Ooru lapapọ ti a fi kun ninu ilana a-d-c
P 1 = 2 x 10 5 Pa = 2 x 10 5 N/m 2
P 2 = 4 x 10 5 Pa = 4 x 10 5 N/m 2
V 1 = 2 liters = 2 dm 3 = 2 x 10 ‐3 m 3
V 2 = 4 liters = 2 dm 3 = 4 x 10 ‐3 m 3
Ifọrọwanilẹnuwo
a) Àwọn ìyípadà nínú agbára inú nínú àwọn ìlànà a-b
Nínú ìlànà a-b, a fi ooru 600 J kún ètò náà. Ìlànà a-b jẹ́ ìlànà isochoric (ìwọ̀n tó dúró ṣinṣin). Nínú ìlànà isochoric, fífi ooru kún ètò náà kàn ń mú kí agbára inú ètò náà pọ̀ sí i. Nítorí náà, ìyípadà nínú agbára inú ètò náà lẹ́yìn gbígbà àfikún ooru ni:
ΔU = Q
ΔU = 600 J
b) Àwọn àyípadà nínú agbára inú nínú ìlànà a-b-c
Ilana a-b = ilana isochoric (iwọn didun ti o duro). Ninu ilana a-b, a fi 600 J ti ooru kun.
sí ètò náà. Nítorí pé ìró ohùn náà dúró ṣinṣin, kò sí iṣẹ́ kankan tí ètò náà ń ṣe.
Ilana b‐c = ilana isobaric (titẹ nigbagbogbo). Ninu ilana b‐c, a fi awọn Joules ooru 800 (Q) kun eto naa. Ninu ilana isobaric, eto naa le ṣe iṣẹ. Iye iṣẹ ti eto naa ṣe ninu ilana b‐c (ilana isobaric) ni:
W = P (V2 - V1 ) --- titẹ nigbagbogbo
W = P 2 (V 2 - V 1 )
W = 4 x 10 5 N/m 2 (4 x 10 ‐3 m 3 ‐ 2 x 10 ‐3 m 3 )
W = 4 x 10 5 N/m 2 (2 x 10 ‐3 m 3 )
W = 8 x 10 Awọn Joule 2
W = 800 Joule
Ooru gbogbo ti a fi kun eto naa ninu ilana a‐b‐c ni:
Q lapapọ = Q ab + Q bc
Iye apapọ Q = 600 J + 800 J
Iye apapọ Q = 1400 Joule
Iṣẹ́ gbogbo tí ètò náà ṣe nínú ìlànà a-b-c ni:
Àròpọ̀ W = W ab + W bc
Àròpọ̀ W = 0 + W bc
Àròpọ̀ W = 0 + 800 Joule
Àròpọ̀ gbogbo = 800 Joule
Àyípadà agbára nínú ètò náà nínú ìlànà a-b-c ni:
ΔU = Q-W
ΔU = 1400 J − 800 J
ΔU = 600 J
Ìyípadà nínú agbára inú nínú ìlànà a-b-c = 600 J
c) Ooru lapapọ ti a fi kun ninu ilana a-d-c
A le rii gbogbo ooru ti a fi kun eto naa nipasẹ idogba ni isalẹ:
ΔU = Q-W
Q = ΔU + W
Ooru gbogbo ti a fi kun ninu ilana a‐d‐c = iyipada ninu agbara inu ninu ilana a‐d‐c + iṣẹ gbogbo ti a ṣe ninu ilana a‐d‐c.
Ooru ati ise ni o ni ipa ninu gbigbe agbara laarin eto ati ayika re, nigba ti awon iyipada ninu agbara inu jeyo lati gbigbe agbara laarin eto ati ayika re. Nitori naa, awon iyipada ninu agbara inu ko da lori ilana gbigbe agbara. Ni idakeji, ooru ati ise da lori ilana naa. Ninu ilana isochoric (iwọn didun ti o duro titi), gbigbe agbara wa ni irisi ooru nikan, sugbon kii se ise. Ninu ilana isobaric (titẹ nigbagbogbo), gbigbe agbara wa pelu ooru ati ise. Botilẹjẹpe o da lori ilana naa, awon iyipada ninu agbara inu da lori ipo ibẹrẹ ati opin eto naa. Ti ipo ibẹrẹ ati ikẹhin ba je kanna, iyipada ninu agbara inu yoo ma je kanna nigbagbogbo, paapaa ti awọn ilana ti o wa ninu rẹ ba yatọ.
Ipò àkọ́kọ́ àti ipò ìkẹyìn fún ìlànà a-b-c nínú àwòrán tó wà lókè yìí = ipò ìbẹ̀rẹ̀ àti ipò ìkẹyìn ti ìlànà a-d-c. Nítorí náà, ìyípadà nínú agbára inú nínú ìlànà a-d-c = 600 J.
Iṣẹ́ àpapọ̀ (W) tí a ṣe nínú ìlànà a-d-c = W nínú ìlànà a-d + W nínú ìlànà d-c.
Ilana a-d jẹ ilana isobaric (titẹ nigbagbogbo), lakoko ti ilana d-c jẹ ilana isochoric (iwọn didun nigbagbogbo). Nitori pe iwọn didun naa duro nigbagbogbo, ko si iṣẹ ti a ṣe ninu ilana d-c. Akọkọ, a ṣe iṣiro iṣẹ ti a ṣe ninu ilana a-d.
Ìpolówó W = P (V 2 - V 1 )
Ìpolówó W = P 1 (V 2 - V 1 )
Ìpolówó W = 2 x 10 5 N/m 2 (4 x 10 ‐3 m 3 ‐ 2 x 10 ‐3 m 3 )
Ìpolówó W = 2 x 10 5 N/m 2 (2 x 10 ‐3 m 3 )
Ìpolówó W = 4 x 10 Joule 2
Ìpolówó W = 400 Joule
Àròpọ̀ W = W nínú ìlànà a‐d + W nínú ìlànà d‐c
Àròpọ̀ W = 400 Joules + 0
Àròpọ̀ gbogbo = 400 Joule
Nítorí náà, iye ooru tí a fi kún ilana a-d-c ni:
Q = ΔU + W
Q = 600 J + 400 J
Q = 1000 J
Àpẹẹrẹ ìbéèrè 3:
Lítà omi kan yóò di lítà 1671 ti èéfín nígbà tí a bá sè é ní ìwọ̀n 1 atm. Pinnu ìyípadà nínú agbára inú àti iye iṣẹ́ tí omi náà ń ṣe nígbà tí ó bá gbẹ… (Ooru ìtújáde omi = L V = 22,6 x 10 5 J/Kg)
Ifọrọwanilẹnuwo
Ìwọ̀n omi = 1000 kg/ m3
L V = 22,6 x 10 5 J/Kg
P = 1 atm = 1,013 x 10 5 Pa = 1,013 x 10 5 N/m 2
V 1 = 1 lita = 1 dm 3 = 1 x 10 ‐3 m 3 (Iwọn omi)
V 2 = 1671 liters = 1671 dm 3 = 1671 x 10 ‐3 m 3 (Iwọn didun èéfín)
a) Awọn iyipada ninu agbara inu
Àyípadà nínú agbára inú = Ooru tí a fi kún omi – Iṣẹ́ tí omi ń ṣe nígbà tí ó bá gbẹ. Àkọ́kọ́, ẹ jẹ́ kí a ṣírò ooru (Q) tí a fi kún omi...
Q = mL V
Ìwọ̀n omi (m)?
Ìwọ̀n omi = ìwọ̀n omi / ìwọ̀n omi
Ìwọ̀n omi (m) = (ìwọ̀n omi) (ìwọ̀n omi)
Ìwọ̀n omi (m) = (1000 kg/m3 ) ( 1 x 10 ‐3 m3 )
Ìwọ̀n omi (m) = (1000 kg/m3 ) (0,001 m3 )
Ìwọ̀n omi (m) = 1 Kg
Q = (1 kg)(22,6 x 10 5 J/kg)
Q = 22,6 x 10 5 J
Ṣírò iṣẹ́ (W) tí omi náà ṣe nígbà tí ó bá gbẹ. Sísè omi máa ń wáyé nígbà tí a bá ń tẹ̀ ẹ́ mọ́lẹ̀ (ìlànà isobaric).
W = p (V 2 – V 1 )
W = 1,013 x 10 5 N/m 2 (1671 x 10 ‐3 m 3 – 1 x 10 ‐3 m 3 )
W = 1,013 x 10 5 N/m 2 (1670 x 10 ‐3 m 3 )
W = 1691,71 x 10 Awọn Joule 2
W = 1,7 x 10 5 Joules
Awọn iyipada agbara ninu omi:
ΔU = Q-W
ΔU = 22,6 x 10 5 J - 1 .7 x 10 5 J
ΔU = 20,9 x 10 5 J
ΔU = 21 x 10 5 J
A lo ooru 21 x 10 5 J ti a fi kun omi lati mu agbara inu rẹ pọ si (bori awọn agbara ifamọra laarin awọn molikula ti o pa omi mọ). Ni awọn ọrọ miiran, 21 x 10 5 J ni a lo lati yi omi pada si ooru. Ni kete ti omi ba ti di ooru, 1,7 x 10 5 J ti o ku ni a lo lati ṣe iṣẹ.
Àpẹẹrẹ ìbéèrè 4:
1 moolu gaasi ninu silinda n gbooro sii ni kiakia ni adabatic. Iwọn otutu akọkọ ti gaasi jẹ 1000 K. Lẹhin ti o ba ti gbooro sii, iwọn otutu gaasi naa dinku si 500 K. Pinnu iṣẹ ti gaasi naa ṣe... Ìjíròrò
Ìfẹ̀ gáàsì náà máa ń wáyé nípasẹ̀ adiabatic. Nínú ìlànà adiabatic, ooru kò wọ tàbí jáde kúrò nínú ètò náà. Nítorí náà, iṣẹ́ tí gáàsì náà ń ṣe = ìyípadà nínú agbára inú gáàsì náà. Ní ti ìṣirò, a kọ èyí gẹ́gẹ́ bí:
ΔU = Q − W tàbí W = Q − Δ U → Q = 0
W = 0 − ΔU
W = − ΔU
A le ṣe iṣirò iyipada ninu agbara inu gaasi nipa lilo idogba agbara inu gaasi ti o dara julọ:
ΔU = Ipari U – Ibẹrẹ U
ΔU = 3/2 nR (T ìkẹyìn – T àkọ́kọ́)
ΔU = 3/2 (1 mol) (8,315 J/mol.K) (500 K - 1000 K)
ΔU = 3/2 (1 mol) (8,315 J/mol.K) (-500 K)
ΔU = ‐6236,25 J
Nítorí náà, iye iṣẹ́ tí gaasi náà ń ṣe ni:
W = − ΔU
W = − ( − 6236, 25 J )
W = 6236, 25 J
