Iṣẹ́ tí a ṣe nínú àwọn ilana thermodynamic - àwọn ìṣòro àti àwọn ìdáhùn
1. A máa fún gáàsì tó dára láti ìpínlẹ̀ 1 sí ìpínlẹ̀ 2 gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán tó wà ní ìsàlẹ̀ yìí. Pinnu iṣẹ́ tí gáàsì náà ṣe.
ojutu
lítà 1 = 0.001 m 3
A mọ̀:
Ìfúnpá 1 (P 1 ) = 10 kPa = 10,000 Pa = 10,000 N/m 2
Ìfúnpá 2 (P 2 ) = 20 kPa = 20,000 Pa = 20,000 N/m 2
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
A fẹ́: Iṣẹ́ tí gaasi (W) ń ṣe
Ojutu:
W = P (V 2 – V 1 ) + 1/2 (P 2 – P 1 )(V 2 – V 1 )
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
2. Pinnu iṣẹ́ tí gaasi ṣe nínú ilana abcda, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ní ìsàlẹ̀.
A mọ̀:
Ìfúnpá 1 (P)1) = 1 x 105 Pa = 1 x 105 N / m2
Ìfúnpá 2 (P 2 ) = 3 x 10 5 Pa = 3 x 10 5 N/m 2
Ìwọ̀n 1 (V 1 ) = 2 m 3
Ìwọ̀n 2 (V 2 ) = 4 m 3
A nfẹ : Iṣẹ́ (W)
Ojutu:
Iṣẹ́ tí gáàsì náà ń ṣe = agbègbè onígun mẹ́rin abcd.
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 kJ
3. Pinnu iṣẹ́ tí gaasi tí ń ṣiṣẹ́ náà ABCA ṣe.
A mọ̀:
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
A nfẹ : Iṣẹ́ (W)
Ojutu:
Iṣẹ́ tí gaasi = agbègbè onígun mẹ́ta ABC ṣe
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
- Kí ni ìtumọ̀ iṣẹ́ nínú thermodynamics?
- dahun: Nínú ìmọ̀ thermodynamics, iṣẹ́ ni a túmọ̀ sí ìgbésẹ̀ agbára sí tàbí láti inú ètò kan tí kìí ṣe nítorí ìyàtọ̀ iwọ̀n otútù láàárín ètò náà àti àyíká rẹ̀.
- Báwo ni iṣẹ́ ṣe ní í ṣe pẹ̀lú àwòrán ìwọ̀n titẹ (PV) ti ilana thermodynamic kan?
- dahun: Nínú àwòrán PV, iṣẹ́ tí ètò kan ṣe nígbà iṣẹ́ kan ni a fi agbègbè tí ó wà lábẹ́ ìlà iṣẹ́ náà ṣojú fún. Fún àwọn iṣẹ́ tí ó ní àwọn gáàsì nínú iṣẹ́ náà, iṣẹ́ náà sábà máa ń jẹ́ ti P dV, níbi tí P jẹ́ ìfúnpọ̀ àti dV jẹ́ ìyípadà ìyàtọ̀ nínú ìwọ̀n.
- Kí ni iṣẹ́ tí a ń ṣe nígbà ìlànà isochoric?
- dahun: Ìlànà isochoric kan máa ń wáyé ní ìwọ̀n tí ó dúró ṣinṣin. Nítorí pé kò sí ìyípadà ìwọ̀n, iṣẹ́ tí a ṣe nígbà ìlànà isochoric jẹ́ òdo.
- Báwo ni iṣẹ́ tí a ṣe nínú ìfàsẹ́yìn isobaric (títẹ̀ tí ó dúró ṣinṣin) ṣe yàtọ̀ sí ti ìfàsẹ́yìn isothermal (iwọ̀n otútù tí ó dúró ṣinṣin) ti gaasi tí ó dára jùlọ?
- dahun: Nínú ìfẹ̀sí isobaric kan, a ṣírò iṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí , níbi tí P jẹ́ ìfúnpọ̀ tí ó dúró ṣinṣin àti ni iyipada ninu iwọn didun. Fun imugboroosi isothermal ti gaasi pipe kan, a le ṣe iṣiro iṣẹ nipa lilo idogba naa , níbi tí n jẹ́ nọ́mbà àwọn moles, R jẹ́ ìdúró gáàsì gbogbogbòò, àti ati ni awọn iwọn ikẹhin ati ibẹrẹ, lẹsẹsẹ.
- Kí ni ìtumọ̀ òfin àkọ́kọ́ ti thermodynamics nípa iṣẹ́ àti agbára?
- dahun: Òfin àkọ́kọ́ ti thermodynamics sọ pé ìyípadà nínú agbára inú ètò kan dọ́gba pẹ̀lú ooru tí a fi kún ètò náà láìsí iṣẹ́ tí ètò náà ṣe ní àyíká rẹ̀. Ó dúró fún ìpamọ́ ìlànà agbára.
- Fún ìlànà oníyípo lórí àwòrán PV, kí ni agbègbè tí a fi pamọ́ dúró fún?
- dahun: Fún ìlànà oníyípo lórí àwòrán PV, agbègbè tí a fi pamọ́ dúró fún iṣẹ́ àwọ̀n tí a ṣe nípasẹ̀ tàbí lórí ètò náà nígbà ìyípo kan.
- Báwo ni iṣẹ́ tí a ṣe nínú ìlànà adiabatic ṣe yàtọ̀ sí ìlànà isothermal fún gaasi tó dára jùlọ?
- dahun: Nínú ìlànà adiabatic, kò sí ìyípadà ooru pẹ̀lú àyíká, nítorí náà iṣẹ́ tí a ṣe yóò yọrí sí ìyípadà nínú agbára inú ti gaasi. Fún ìlànà isothermal, ìwọ̀n otútù náà yóò dúró ṣinṣin, àti pé iṣẹ́ èyíkéyìí tí a bá ṣe ni a ó ṣe pẹ̀lú ìwọ̀n ìyípadà ooru kan náà, nítorí náà kò sí ìyípadà nínú agbára inú.
- Kí ló dé tí iṣẹ́ tí a ṣe nínú ìlànà tí kò ṣeé yípadà fi lè yàtọ̀ sí iṣẹ́ tí a lè yípadà kódà bí ipò àkọ́kọ́ àti ìkẹ́yìn bá jọra?
- dahun: Nínú ìlànà tí a lè yí padà, ipò àárín kọ̀ọ̀kan láàárín àwọn ipò àkọ́kọ́ àti ìkẹyìn wà ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì. Nínú ìlànà tí a kò lè yí padà, èyí kò rí bẹ́ẹ̀. Àwọn ipa ọ̀nà tí a gbé ka àwòrán PV, àti nítorí náà iṣẹ́ tí a ṣe, lè yàtọ̀ síra gidigidi láàárín àwọn irú iṣẹ́ méjèèjì, kódà bí wọ́n bá bẹ̀rẹ̀ àti parí ní àwọn ibi kan náà.
- Báwo ni wíwà ìwà gáàsì tí kò dára (tòótọ́) ṣe ní ipa lórí ìṣirò iṣẹ́ nínú àwọn ìlànà thermodynamic?
- dahun: Fún àwọn gáàsì gidi, ìyàtọ̀ kúrò nínú ìwà rere lè yọrí sí ìyàtọ̀ nínú ìṣirò iṣẹ́, pàápàá jùlọ ní àwọn ìfúnpá gíga tàbí ní àwọn iwọ̀n otútù kékeré. Ó ṣeé ṣe kí a lo ìgbékalẹ̀ Van der Waals tàbí àwọn àwòṣe gáàsì gidi mìíràn láti ṣàlàyé fún àwọn ìyàtọ̀ wọ̀nyí.
- Kí ni ó túmọ̀ sí nígbà tí iṣẹ́ tí a ṣe lórí ètò kan bá jẹ́ odi?
- dahun: Tí iṣẹ́ tí a ṣe lórí ètò kan bá jẹ́ èyí tí kò dára, ó túmọ̀ sí pé ètò náà ń ṣe iṣẹ́ lórí àyíká rẹ̀. Èyí sábà máa ń jẹ́ ìfàsẹ́yìn gáàsì lòdì sí ìfúnpá òde.