ملف تدريبي: التغيُّرات الثرموديناميكية في الغازات المثالية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب التسخين الكلي للغازات المثالية والشغل الكلي المبذول بواسطتها، الذي يؤدِّي إلى تغيير الضغط والحجم ودرجة الحرارة.

س١:

غاز كتلته 0.125 kg موجود بداخل حاوية صلبة حجمها 2.5 m3. يُسخَّن الغاز، فترتفع درجة حرارته بمقدار 35 K، ويزيد ضغطه كذلك، كما هو موضَّح في الشكل. احسب التغيُّر في الطاقة الداخلية للغاز نتيجة تسخينه. استخدم القيمة 1.75 kJ/kg⋅K للسعة الحرارية النوعية لحجم ثابت للغاز. افترض أن تسخين الحاوية مهمل. أجب مقرِّبًا لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٢:

ضُغِط غاز يتكوَّن من 2.5 مول من الجُسيمات بثبوت درجة الحرارة، كما هو موضَّح في المُخطَّط. درجة حرارة الغاز 360 K. أوجد الشغل المبذول على الغاز لضغطه. استخدِم القيمة 8.31 m2⋅kg/s2⋅K⋅mol لثابت الغازات المولاري. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٣:

سُخِّن غاز كتلته 0.55 kg في حاوية مرنة، فزادت درجة حرارة الغاز بمقدار 10 K، وزاد حجم الغاز، لكن مع بقائه عند ضغط ثابت، كما هو موضَّح في التمثيل البياني.

احسب التغيُّر في الطاقة الداخلية للغاز بسبب تمدُّده. افترض أن الشغل المبذول على الحاوية مهمل.

احسب السعة الحرارية النوعية للغاز عند ضغط ثابت. أَهمِل الطاقة الحرارية المنتقلة للحاوية. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٤:

غاز كتلته 1‎ ‎000 g سُخِّن عند ضغط ثابت ويتمدَّد. وُضع الغاز في حاوية تساوي في الحجم حجم الغاز بعد تمدُّده. انخفض ضغط الغاز بتبريده عند حجم ثابت. يوضِّح الشكل التغيُّرات في ضغط الغاز وحجمه. انخفضتْ درجة حرارة الغاز بمقدار 4.5 K عندما برد، وكانت السعة الحرارية النوعية للغاز عند ثبات الحجم تساوي 1.25 kJ/kg⋅K. أوجد التغيُّر الكلي في الطاقة الداخلية للغاز.

س٥:

يوضِّح التمثيل البياني التغيُّرات في ضغط الغاز مع حجمه. يمثِّل الخطان تغيُّرًا بثبوت درجة الحرارة، وتغيُّرًا أديباتيكيًّا من نفس درجة الحرارة الابتدائية. أيُّ خط يمثِّل التغيُّر الأديباتيكي؟

  • أالأزرق
  • بالبرتقالي

س٦:

حُرِّك غطاء أسطوانة غير معزولة تحتوي على غاز لأسفل بواسطة قوة مقدارها 250 N لمسافة 45 cm، كما هو موضَّح في الشكل. تشمل القوة وزن الغطاء. ظلت الطاقة الداخلية للغاز بعد الانضغاط كما هي قبل الانضغاط. بكم تسخِّن الأسطوانة الوسط المحيط بها؟ قرِّب الإجابة لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.