Tematica: Termodinamica. Reprezentare grafica transformare.
Nivel: avansat
Enunt problema:
In figura P 1.24
sunt reprezentate, in coordonate (V,T), procesele ciclice ale unui gaz ideal.
Sa se reprezinte aceste procese ciclice in coordonatele (p,T) si (p,V).
Rezolvare:
Citim figura P 1.24a, trasata in coordonate (V,T).
Conform grafic, transformarea 1->2 este o transformare izobara. Se poate vedea pe grafic ca
Tematica: Termodinamica. Ecuatia termica de stare. Piston.
Nivel: intermediar
Enunt problema:
Un piston
termoconductor, mobil fara frecari, imparte un vas cilindric inchis, orizontal,
in doua compartimente cu raportul volumelor k = V1/V2.
Temperaturile initiale ale gazelor din compartimente sunt t1 si t2,
pistonul fiind in echilibru mecanic. Aflati raportul volumelor k’ = V1’/V2’
dupa stabilirea echilibrului termodinamic.
Aplicatie: k =
1,5; t1 = 27°C; t2 = 127°C.
Rezolvare:
Relatia de
trecere a temperaturii in Kelvin:
T (K) = t (°C)+ 273
Deci T1
= 300K, T2 = 400K
Ecuatia termica de stare (ecuatia Clapeyron-Mendeleev) este:
pV = νRT
In situatia initiala, pistonul este in echilibru, deci presiunile din cele doua compartimente
Tematica: Termodinamica. Ecuatia termica de stare.
Nivel: incepator
Enunt problema:
In doua vase identice se gasesc mase egale de heliu,
respectiv argon, la aceeasi temperatura. Raportul presiunilor celor doua gaze
(μHe = 4 kg/kmol, μAr = 40 kg/kmol) este:
Rezolvare:
Ecuatia termica de stare (ecuatia Clapeyron-Mendeleev) este:
pV = νRT
Pentru cele doua gaze, avem aceeasi temperatura si acelasi volum (vasele sunt identice). Pentru cele doua gazi, vor diferi numarul de moli si presiunea. Eliminand constantele, ecuatia termica de stare se transforma in:
Tematica: Termodinamica. Ecuatia termica de stare. Piston.
Nivel: avansat
Enunt problema:
Un piston subtire
care se poate misca fara frecari, initial blocat, imparte un cilindru orizontal
de lungime L in doua compartimente egale in care se afla gaz astfel incat
presiunea dintr-un compartiment este de k ori mai mare decat in celalalt.
Aflati deplasarea x a pistonului dupa ce este lasat liber.
Aplicatie: L =
40cm, k=3.
Rezolvare:
Ecuatia termica de stare (ecuatia Clapeyron-Mendeleev) este:
pV = νRT
In prima situatie, avem un cilindru impartit in doua
compartimente egale. Despre temperaturi nu se spune nimic, deci putem presupune
ca temperaturile gazului din cele doua compartimente sunt aceleasi.
Scriem ecuatia termica de stare pentru cele doua compartimente, in prima situatie
Tematica: Termodinamica. Ecuatia termica de stare.
Nivel: incepator
Enunt problema:
O camera este incalzita de la 15°C la 27°C. Numarul de molecule de aer din aceasta camera se
modifica cu:
a. a. 12%
b. 50%
c. -4%
d. 4%
e. -12%
Rezolvare:
Ecuatia termica de stare (ecuatia Clapeyron-Mendeleev) este:
pV = νRT
Camera nu este inchisa, cantitatea de gaz modificandu-se pe masura ce se modifica temperatura.
Tematica: Termodinamica. Ecuatia termica de stare.
Nivel: intermediar
Enunt problema:
Doua vase
identice contin gaze diferite la temperatura t1 si presiunea p1
si, respectiv, t2 si p2. Vasele sunt puse in legatura si
incalzite pana la temperatura t. Aflati presiunea finala p.
Aplicatie: t1 =
27°C; p1 = 1,5 atm; t2 = 17°C; p2 = 2,9 atm; t = 127°C.
Rezolvare:
Relatia de
trecere a temperaturii in Kelvin:
T (K) = t (°C)+ 273
Deci T1
= 300K, T2 = 290K, T = 400K
Ecuatia termica de stare (ecuatia Clapeyron-Mendeleev) este:
pV = νRT
Cele doua vase sunt identice, deci V1=V2=V.
Tematica: Termodinamica. Ecuatia termica de stare.
Nivel: incepator
Enunt problema:
Daca presiunea unui gaz ideal creste cu 10%, iar volumul
creste cu 20%, temperatura sa se modifica cu:
a. 35%
b. 5%
c. 10%
d. 30%
e. 32%
Rezolvare:
Ecuatia termica de stare (ecuatia Clapeyron-Mendeleev) este:
pV = νRT
Scriem ecuatia termica de stare pentru cele doua momente:
p1V1
= νRT1 , de unde T1
= p1V1 / (νR)
p2V2 = νRT2 , de unde T2 = p2V2 / (νR)
Tematica: Termodinamica. Transformare izobara.
Nivel: incepator
Enunt problema:
La incalzirea cu 1K a unui gaz, la presiune constanta,
volumul sau se mareste de 3 ori. Temperatura initiala a gazului in acest proces
are valoarea:
a.
6 K
b.
0,5 K
c.
10 K
d.
100 K
e.
500 K
Rezolvare:
Stim ca V2 = 3V1
si ca T2 = T1
+ 1K
Vorbim despre o
transformare izobara, iar ecuatia transformarii izobare este
V/T = constant
Tematica: Termodinamica. Ecuatia termica de stare.
Nivel: intermediar
Enunt problema:
Cand volumul unui
gaz este micsorat cu fv% si gazul este incalzit cu ΔTK, presiunea sa
creste cu fp%. Aflati temperatura initiala, Ti.
Aplicatie: fv%
= 20%, ΔT = 12K, fp% = 30%
Rezolvare:
Ecuatia termica de stare (ecuatia Clapeyron-Mendeleev) este:
pV = νRT
Scriem ecuatia de stare pentru cele doua momente:
p1V1 = νRT1
p2V2 = νRT2
Presiunea creste cu fp%, deci p2
= p1(1+ fp%)
Tematica: Termodinamica. Transformare izobara.
Nivel: incepator
Enunt problema:
Un gaz este incalzit
la presiune constanta de la temperatura t1 = 27°C, la t2
= 127°C. Calculati cu cat la suta se modifica volumul gazului.
Rezolvare:
Variatia relativa
a volumului se calculeaza astfel:
fV = (V2-V1)/V1 = V2/V1-1
Vorbim despre o
transformare izobara, iar ecuatia transformarii izobare este
V/T = constant