ताप वायव्यकी अभ्यास (Thermodynamics Exercise)
एक जैसर प्रति मिनट 3.0 लीटर की दर से पानी को 27°C से 77°C तक गर्म करता है। यदि जैसर एक गैस बर्नर पर काम करता है। तो यदि इसकी प्रतिस्पष्टि ध्वजन 4.0 × 10^4 J/g है, तो ईंधन की खपत की दर क्या होगी?
Answer:
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पानी को गर्म करने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा निर्धारित करें: Q = m x c x ΔT Q = 3.0 L x 4.18 J/g°C x (77°C - 27°C) Q = 5.7 × 10^5 J
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ईंधन की खपत की दर निर्धारित करें: दर = (आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा) / (प्रतिस्पष्टि ध्वजन) दर = 5.7 × 10^5 J / 4.0 × 10^4 J/g दर = 1.425 g/min
Question:
एक हलके कण के साथ ह (प्रतिस्थापन) यांत्रिकीय बारी वाली गैस की दबाव कितनी बढ़ाती है अगर गैस को आधी उसकी मूल घटना नाली तक संकुचित किया जाए?
Answer:
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गैस की मूल घटना नाली की गूंजाता का गणना करें: साधारण तापमान और दबाव पर हाइड्रोजन के 3 मोल प्रतीकुलों का घनत्व 24 L है।
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संकुचन के बाद गैस की नई घटना नाली का गणना करें: गैस की नई घटना नाली मूल घटना नाली के आधा होगा, जो 12 L है।
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संकुचन के बाद गैस का नया दबाव गणना करें: गैस का नया दबाव मूल दबाव का दोगुना होगा, जो 2 वायुमंडलिय है।
Question:
किसी गैस की अविलेखी घटना नाली (प्रतिस्थापन) में हालत ए से हालत ब तक गैर-ध्वजित रूप से उष्मा ऊर्जा के बराबर 22.3 जूल का कार्य किया जाता है। यदि गैस को हालत ए से इसके माध्यम से औद्योगिक घनीकरण द्वारा ऊष्मा जिसे सिस्टम द्वारा विलंबित गर्माया जाता है, सिस्टम द्वारा कितना कार्य किया गया होगा? (1 कैल = 4.19 जूल)
Answer:
उत्तर:
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9.35 कैल को जूल में परिवर्तित करें: 9.35 कैल * 4.19 जूल/कैल = 38.945 जूल
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विलंबित गर्माने के लिए प्राप्त ऊष्मा से कार्य की राशि कम करें: 22.3 जूल - 38.945 जूल = -16.645 जूल
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सिस्टम द्वारा विलंबित कार्य है -16.645 जूल।
Question:
आपस में संपूर्ण इन्सुलेटेड होने के कारण पूरी तरह खाली होने वाली दो सिलेंडर A और B बराबर क्षमता होती हैं। A में मानक तापमान और दबाव में एक गैस होती है। B पूरी तरह सुनियोजित हुए होती है। प्रहृथनात्मक इसलिए एक प्रतिरोधी वाली सैसे होती है, औरलाखांतर लंबे लाठों से वाली होने के कारण। इसलिएआपको उत्तर देंगे की (a) A और B में गैस का अंतिम दबाव क्या होगा? (b) गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन क्या होगा? (c) गैस की तापमान में परिवर्तन क्या होगा ? (d) साधारणत होप्सिस की पी-वी-टी सतह पर सिस्टम की बीच की मध्यम हालतें हैं?
Answer:
(a) A और B में गैस का अंतिम दबाव समान और मानक तापमान और दबाव होगा। (b) गैस की आंतरिक ऊर्जा शून्य होगी, क्योंकि यह एक श्वाषित रूप में सिस्टम है। (c) गैस की तापमान में परिवर्तन शून्य होगा, क्योंकि यह एक श्वाषित रूप में सिस्टम है। (d) सिस्टम की बीच की मध्यम हालतें पी-वी-टी सतह पर नहीं पड़ेंगी, क्योंकि दबाव और तापमान प्रक्रिया के दौरान समान रहेंगे।
उत्पादन वाले संख्यक = 27°C/36°C
समको प्रदर्शन तारक (Coefficient of Performance) = 27°C / 36°C = 0.75
प्रश्न:
एक विद्युत तापक एक प्रणालीमा गर्मी प्रदान गर्छ १००W को दरमा। यदि प्रणालीले प्रतिसेकेले ७५ जौल का कार्य गर्दछ। किने दरमा आन्तरिक ऊर्जा बढिरहेको छ?
उत्तर:
१. प्रणालीको आन्तरिक ऊर्जाको वार्द्धन दर गर्मी प्रदान गर्दा गर्ने र कार्य गर्दा गर्ने दर वियोजित वर्द्धन दरको तुलनामा खोजिन्छ।
२. यसकारण, आन्तरिक ऊर्जाको वृद्धि दर १००W (गर्मी प्रदान गर्ने दर) - ७५ जौल प्रतिसेकेले (कार्य गर्दा गर्ने दर) = २५W हुनेछ।
प्रश्न:
एक भाप इन्जिनले प्रति मिनेटमा ५.४×१०^८ जौलको काम गर्दछ र ३.६×१०^९ जौलको गर्मी बटुएको छ। इन्जिनको प्रदर्शन कति हो? प्रति मिनेटमा कति गर्मी व्यर्थ हुन्छ?
उत्तर:
प्रदर्शनको दक्षता = (प्रति मिनेटमा गरेको काम) / (प्रति मिनेटमा सेवा गरिएको गर्मी)
प्रदर्शनको दक्षता = ५.४×१०^८ जौल / ३.६×१०^९ जौल
प्रदर्शनको दक्षता = ०.१५
प्रति मिनेटमा व्यर्थ भएको गर्मी = (प्रति मिनेटमा सेवा गरिएको गर्मी) - (प्रति मिनेटमा गरेको काम)
प्रति मिनेटमा व्यर्थ भएको गर्मी = ३.६×१०^९ जौल - ५.४×१०^८ जौल
प्रति मिनेटमा व्यर्थ भएको गर्मी = ३.०५×१०^९ जौल
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