آنالیز سوالات ترمودینامیک کنکور

تصویر تئوری جنبشی از یک گاز (که در سخنرانی قبلی بیان شد) اغلب به عنوان مدل گاز ایده آل نامیده می شود. در سوالات ترمودینامیک کنکور این تعامل بین مولکول ها و اندازه محدود مولکول ها را نادیده می گیرد. در حقیقت ، اینها تنها هنگامی اهمیت می یابند که گاز بسیار نزدیک به دمایی باشد که در آن مایع می شود یا تحت فشار بسیار بالایی قرار می گیرد. در این سخنرانی ، به تحلیل رفتار گازها در محدوده فشار و دما متناسب با موتورهای حرارتی خواهیم پرداخت و در این دامنه مدل گاز ایده آل یک تقریب عالی است. در اصل ، برنامه ما در اینجا این است که یاد بگیریم که چگونه گازها گرما را جذب می کنند و آن را به کار تبدیل می کنند و بالعکس. این تعامل گرمایشی را ترمودینامیک می نامند. جولیوس رابرت مایر اولین کسی بود که قدردانی کرد که بین گرما و کار مکانیکی یکسان است.

مسیر پرتلاشی که او را به این نتیجه رسانده است در یک سخنرانی قبلی شرح داده شده است ، اما هنگامی که او در آنجا بود ، متوجه شد که در واقع معادل عددی – چه تعداد ژول در یک کالری در اصطلاحات امروزی – می تواند به راحتی از نتایج بدست آید. در سوالات ترمودینامیک کنکور، برخی از اندازه گیری گرمای خاص گاز توسط دانشمندان فرانسوی. نکته اصلی این بود که آنها گرماهای خاص را هم در حجم ثابت و هم در فشار ثابت اندازه گیری کرده بودند. مایر فهمید که در حالت دوم ، لزوماً گرم کردن گاز باعث افزایش حجم آن می شود ، بنابراین بنزین در فشار برای گسترش ظرف خود کار می کرد. با اطمینان از اینکه کار مکانیکی و گرما معادل هستند ، بدیهی است گرمای اضافی لازم برای افزایش دمای گاز در فشار ثابت دقیقاً کارهایی بود که گاز روی ظرف خود انجام می داد.

ساده ترین راه برای دیدن آنچه در سوالات ترمودینامیک کنکور اتفاق می افتد ، تصور گاز در یک سیلندر است که توسط پیستون نگه داشته می شود ، دارای یک وزن ثابت ، قادر به حرکت صاف و بالا و پایین سیلندر با اصطکاک ناچیز است. فشار بر روی گاز فقط کل فشار کاهش فشار بر مساحت پیستون است و البته این کل وزن با تغییر آهسته یا پایین پیستون تغییر نخواهد کرد: گاز تحت فشار ثابت است. یک گاز ایده آل در یک جعبه دارای سه متغیر ترمودینامیکی است: P ، V ، T. اما اگر یک توده ثابت گاز وجود داشته باشد ، رفع دو مورد از این متغیرها ، سوم را از (برای n خال) رفع می کند. در یک موتور گرما ، گرما می تواند وارد گاز شود ، سپس در مرحله دیگری رها شود. بنزین می تواند با انجام کار گسترش یابد یا اینکه کار بر روی آن منعقد شود. برای ردیابی آنچه اتفاق می افتد به عنوان یک موتور بنزین گرما را به کار منتقل می کند ، برای مثال ، باید وضعیت متفاوت گاز را دنبال کنیم. ما این کار را با ردیابی یک منحنی در صفحه (P، V) انجام می دهیم.