fbpx
E Fundit

 – Kursi i plotë i “Matematikës” me 50 orë mësimore video të regjistruara, nga 5000 LEK, ju e përfitoni për 3500 LEK! (së bashku me Testet)

5. Termodinamika – Teori, Formula dhe Ushtrime të Zgjidhura | Fizika për Maturën Shtetërore

Për të qënë pjesë e grupit të Fizikës, klikoni këtu.

Termodinamika

1. Cfarë është gazi ideal?

Gazi ku mungojnë forcat e bashkëveprimit midis molekulave quhet gaz ideal.

Ekuacioni i gazit ideal ështe:  \( PV= \upsilon RT \)

Shpjegime:

P -> shtypja (Pa)

V -> vellimi (m3/l)  (1 litër është  10-3 m3)

N -> numri i moleve \(  \nu =\frac{m}{M} \)  dhe m -> masa, ndërsa M -> masa molare

R -> konstantja e përgjithshme e gazeve R=8.31

T -> temperatura absolute T=t+273 (K)

Formula mund të shkruhet edhe si:

\( PV=\frac{m}{M}RT \)

2. Ligji i bashkuar i gazeve

Shprehja matematike e këtij ligji është:

\( \frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}} \) (Kur ndryshojnë tre madhësitë)

Dallojmë tre raste të rëndësishme:

a) Procesi Izohorik

V=c-te (proces izohorik):

\( \frac{P_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}}{T_{2}} \)

Grafiku quhet izohorë:

Termodinamika - Grafiku Izohor

b) Procesi Izobarik

P=c-te (proces izobarik):

\( \frac{V_{1}}{T_{1}}=\frac{V_{2}}{T_{2}} \)

Grafiku quhet izobarë:

Termodinamika - Grafiku Izobar

c) Procesi Izotermik

T= c-te (procesi izotermik):

\( P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2} \)

Grafiku quhet izotermë:

Termodinamika - Grafiku Izotermik

Kur T=c-te, shtypja është në përpjestim të zhdrejtë me vëllimin.

3. Puna në Termodinamikë

Formula e Punës në Termodinamikë:

\( A=P \Delta V=P \left( V_{2}-V_{1} \right)  \)

Ështe madhësi numerike dhe matet me xhaul (J).

SHENIM: Kjo formulë vlen vetëm kur shtypja është konstante. Nëse V është konstante, atëherë Puna është 0.

Nëse jepet numri i moleve puna shprehet ndryshe:

\( A=nR \left( T_{2}-T_{1} \right)  \)

4. Parimi i Parë i Termodinamikës

Shprehja e parimit te parë është: \( \Delta U+A=Q \) . Të treja maten me (J)

Vëllim konstant: \( A=0, Q= \Delta U \)

Temperatura konstante: \( \Delta U=0, Q=A\)

Shtypja konstante: \( Q= \Delta U+A \)

Procesi adiabatik: \( Q=0, \Delta U=-A \)

5. Nxehtësia e brendshme U

Për gazin një atomik:

\(U=\frac{3}{2}nRT \)

Për gazin dy atomik:

\(U=\frac{5}{2}nRT \)

Për gazin shumë atomik:

\(U=\frac{6}{2}nRT \)

U është funksion vetëm i temperaturës. Nëse Temperatura është zero, atëherë:

\( \Delta U=0 \)

USHTRIME TË ZGJIDHURA 

Ushtrimi 1: Përcaktoni llojet e proceseve në sistemin kordinativ P-T.

Termodinamika - Ushtrimi 1. Gjeni pohimini e vertete per grafikun 1

 

Ushtrimi 2: Përcaktoni llojet e proceseve në sistemin kordinativ V-T.

Termodinamika - Ushtrimi 2. Ne sitemin V-T; Ceshte grafiku

 

Ushtrimi 3: Përcaktoni llojet e proceseve në sistemin kordinativ P-V.

Termodinamika - Ushtrimi 3. Ne sitemin P-V. Gjeni pohimin e vertete.

1) Izohorik

2) Izobarik

3) Izotermik

Ushtrimi 4: Parametrat e gazit ideal janë P1, V1,T1 . Nëse shtypjen e zvogelojmë 4 herë dhe temperaturën e zvogelojme 2 herë. Gjeni cfarë ndodh me V2/V1 .

TË DHËNA:

Supozohet që kemi: V1 dhe T1 dhe P1

Gjithashtu nga kërkesa na jepet:

\(P_{2}=\frac{P_{1}}{4} \)

\(T_{2}=\frac{T_{1}}{2} \)

\(V_{2}/V_{1}=? \)

 

ZGJIDHJA:

\( \frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}} \)

\( \frac{V_{2}}{V_{1}}=\frac{P_{1}T_{2}}{P_{2}T_{1}}=\frac{P_{1~}\frac{T_{1}}{2}~~}{\frac{P_{1}}{4}T_{1}}=2 \)

Ushtrimi 5: Parametrat e gazit ideal janë P1, V1, T1. Nëse V e zmadhojmë 8 herë dhe P e zvogelojme 2 herë. Gjeni cfarë ndodh me T2/T1 .

TË DHËNA:

Supozohet që kemi: V1 dhe T1 dhe P1

Gjithashtu nga kërkesa na jepet:

\(V_{2}=8V_{1} \)

\(P_{2}=\frac{P_{1}}{2} \)

\(T_{2}/T_{1}=? \)

 

ZGJIDHJA:

\( \frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}} \)

\( \frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{\frac{P_{1}}{2}8V_{1}}{T_{2}} \)

\( \frac{T_{2}}{T_{1}}=4 \)

Ushtrimi 6: Nese V2=(V1/10) dhe T2=(T1/5). Sa është raporti i shtypjeve?

TË DHËNA:

Supozohet që kemi: V1 dhe T1 dhe P1

Gjithashtu nga kërkesa na jepet:

\(V_{2}=V_{1}/10\)

\(T_{2}=T_{1}/5\)

\(P_{2}/P_{1}=?\)

 

ZGJIDHJA:

\( \frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}} \)

\( \frac{P_{2}}{P_{1}}=\frac{V_{1}T_{2}}{V_{2}T_{1}}=\frac{V_{1}\frac{T_{1}}{5}}{\frac{V_{1}}{10}T_{1}}=2 \)

Ushtrimi 7: Gazi ideal zgjerohet izobarikisht dhe merr Q=1000J. Të gjendet  \(  \Delta U \) dhe të gjendet puna që kryen gazi.

TË DHËNA:

Proces izobarik

\( Q=1000J \)

\( \Delta U=? \)

\( A=? \)

 

ZGJIDHJA:

Gjejmë punën:

\( Q= \Delta U+A=\frac{3}{2}nR \Delta T+nR \Delta T=\frac{5}{2}nR \Delta T= \frac{5}{2}nR \Delta T = \frac{5}{2}A \)

\( A=\frac{2Q}{5}=400J \)

 

Gjejmë \(\Delta U\):

\( \Delta U=Q-A=1000-400=600J \)

Ushtrimi 8: 0.2 mole të gazit ideal zgjerohen në shtypje konstante derisa vëllimi dyfishohet. Temperatura fillestare ka qenë 27°C.  
  • Të gjendet temperatura në fund të zgjerimit.
  • Të gjendet puna në fund të zgjerimit.
  • \( \Delta U=? \)
  • Të gjendet nxehtësia Q që çlirohet gjatë zgjerimit.
  • Të gjendet grafiku në V-T.

TË DHËNA:

\( n=0.2 \)

\( V_{2}=2V_{1} \)

\( t_{1}=27 C \)

\( t_{2}=? \)

\( A=? \)

\(  \Delta U=? \)

\( Q=? \)

 

ZGJIDHJA:

Për temperaturën:

\( \frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}} \)

\( \frac{V_{1}}{T_{1}}=\frac{2V_{1}}{T_{2}} \)

\( T_{2}=2T_{1}=600K \)

SHENIM: Sa herë rritet apo zvogëlohet vëllimi, aq herë rritet ose zvogëlohet temperatura.

 

Për punën:

\( A=P \Delta U=P \left( V_{2}-V_{1} \right) \)

\( A=P \left( 2V_{1}-V_{1} \right) \)

\( A=PV_{1} \)

\( A=nR \left( T_{2}-T_{1} \right) \)

SHENIM: Nëse jepet numri i moleve bazohemi tek:

\( A=nR \left( T_{2}-T_{1} \right) \)

 

Për \(  \Delta U\):

\(  \Delta U=\frac{3}{2}nR \Delta T \)

 

Për nxehtësinë Q:

\( Q= \Delta U+A \)

 

Grafiku në V-T:

Termodinamika - Grafiku Izobar

Ushtrimi 9: Në sistemin koordinativ P-T, jepet grafiku për 0.5 mole të gazit ideal në temperaturën fillestare 127°C. Te gjendet temperatura në pikën 2 nëse V2/V1=3. Te gjendet \( A, \Delta U, Q_{1->2} \).

Termodinamika - Ushtrimi 2-1. Ne sistemi koordinativ P-T

(1.Izobarë, 2.Izotermë)

TË DHËNA:

\( n=0.5 \)

\( T_{1}=127C -> T_{1}=400K \)

\(\frac{V_{2}}{V_{1}}=3 \longrightarrow V_{2}=3{V_{1}}\)

\( T_{2}=? \)

\(\Delta U=? \)

\( Q_{1\longrightarrow 2}=? \)

\( U_{2\longrightarrow 3}=? \)

Grafiku P-V?

 

ZGJIDHJA:

Temperatura në pikën 2:

Meqënëse nga 1-2, P është konstante:

\(  V_{2}=3V_{1} \) atëhere \(  T_{2}=3T_{1} \longrightarrow 3 \cdot 400K = 1200K\)

 

Për punën:

\( A=P \left( V_{2}-V_{1} \right)  \)

\( A=P \left( 3V_{1}-V_{1} \right)  \)

\( A=2PV_{1}=2nRT_{1} \)

 

Për \(  \Delta U_{1\longrightarrow 2}\):

\(  \Delta U_{1-2}=\frac{3}{2}nR \Delta T_{1-2} \)

 

Për \(  Q_{1\longrightarrow 2}\):

\( Q_{1-2}= \Delta U_{1-2}+A_{1-2} \)

 

Grafiku P-V:

Termodinamika - Ushtrimi 2-1-1. Pika 5

Ushtrimi 10:  Sa është \( \Delta U \) e një gazi ideal, nëse jepet nxehtësia 400J dhe forcat e jashtme kryejnë mbi të punën 150 J.  

TË DHËNA:

\( Q=400J \)

\( A=150J \)

\( \Delta U=? \)

 

ZGJIDHJA:

\( Q= \Delta U+A \)

\(  \Delta U=Q+A=Q- \left( -A \right) =400+150=550J \)

SHENIM: Puna e forcave të jashtme është gjithmonë negative.

Ushtrimi 11: Të gjendet sasia e nxehtësisë që i duhet dhënë një gazi nëse vëllimi i tij ndryshon me 2 litra, në shtypje konstante 3 ⋅ 105 Pa. Gazi është dyatomik. Sa është nxehtësia dhe puna.

TË DHËNA:

P= 3 ⋅ 105 Pa

\( \Delta V= 2 L = 2\cdot 10^{-3} m^{3} \)

\( Q=? \)

 

ZGJIDHJA:

Nxehtësia: 

\( Q= \Delta U+A=\frac{5}{2}nR \Delta T+nR \Delta T=\frac{7}{2}nR \Delta T=\frac{7}{2}A=2100J \)

 

Puna:

\( A=p \Delta V=3\ast10^{5}\ast2\ast10^{-3}=6\ast10^{2}J \)

 

Për të punuar me tezat e fizikës ndër vite, klikoni këtu.

Për të qënë pjesë e grupit të Fizikës, klikoni këtu.

Vleresimi

User Rating: 2.45 ( 5 votes)

Shihni dhe

17. Termokimia – Teori, Formula dhe Ushtrime të Zgjidhura | Kimia për Maturën Shtetërore

Termokimia Termokimia është ajo pjesë e kimisë që studion efektet energjitike të shndërrimeve ose proceseve …

– Kursi i plotë i “Matematikës” me 50 orë mësimore video të regjistruara, nga 5000 LEK, ju e përfitoni për 3500 LEK për ditët e mbetura para vitit të ri shkollor! (së bashku me testet)