I.7. Termodinamikaning birinchi qonuni asosida masalalar va ularning yechimlari
Masala 1.
Bosim 196 kPa bo‘lgan izobarik jarayonda geliyning (bir atomli ideal gaz) xajmi 5l dan 10l ga oshdi. Bu jarayonda geliyning ichki energiyasi o‘zgarishini hisoblang.
Yechimi:
Boshlang‘ich va oxirgi harorat:
,
Ichki energiyaning o‘zgarishini boshlang‘ich va oxirgi haroratga bog‘liq holda aniqlanadi.
( )
Javob: 1470 J
Masala 2. 1 Mol ksenon 25 da 2 atm ga ega, bu gaz adiabatik ravishda kengayganda quyidagi shartlar bo’yicha oxirgi haroratni toping:
Qaytar, bosim 1 atmgacha kamyganda;
Qarshi bosim 1atm
Yechimi:
Ksenonning (n=1) boshlang‘ich hajmi quyidagicha.
Oxirgi hajm, adiabata tenglamasi yordamida topiladi. Bir mol gaz uchun quyudagicha:
va lar orqali oxirgi haroratni quyidagicha topiladi ( =1 atm).
Adiabata tenglamasida qaytmas jarayon uchun, qarshi doimiy ichki bosim oshadi. Termodinamikaning birinchi birinch qonuni bo‘yicha quyidagicha:
Bu yerda, n=1, (Bir atomli gaz uchun).
Qarshi doimiy ichki bosim ( ) oshganda ish quyidagi ifodaga teng:
Yuqoridagi ikki tenglamani birlashtirib ni topamiz:
Javob: a) b)
Masala 3.
1 Mol suv bug‘i qaytar va izotermik ravishda 100 gacha kondinsatsiyalandi. Bu jarayonda ish, isssiqlik, entalpiya va ichki energiyani o‘zgarishini toping (p=1 atm). Suv bug‘ining 100 da solishtirma issiqiligi 2260 J/gr.
Yechimi:
Bu jarayon quyudagicha:
Qaytar jarayonda p=1 atm da suv suyuqlanadi. Bu jarayonda hajm quyidagicha:
ga o‘zgardi. Ish doimiy bosimda quyidagicha ifodalanadi.
Bir mol suvning bug‘lanishi uchun quyidagicha issiqlik sarflanadi:
Suvning kondentstatsiyalanishidan chiqadigan issiqlik miqdori quyidagicha:
Ichki energiyaning o‘zgarishi termdinamikaninig birinch qonuni orqali quyidagicha topiladi:
Entalpiyaning o‘zgarishini ichki energiyaning o‘zgarishi orqali topiladi:
| 