ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

Transkript

1 Eylül 00 Resmi Sınavı (Prof. Dr. Ventsislav Dimitrov) Konu: Döngüsel süreçlerin ermodinamiği Soru. Diyagramdaki döngüsel süreç iki izobar ve iki izotermal süreçten oluşuyor. V V Eğer diyagramdaki - noktaları için α ve ise V V (burada α bir sabittir), ne kadardır? A)α B) α C) α D) α E) α Soru. n mol miktarda olan helyum gazının PV diyagramdaki döngüsel süreci bir izobardan (-) ve iki tane lineer süreçten oluşuyor. İzobar sürecinde gaz miktarda iş yapıyor ve sıcaklığı dört katına çıkıyor. ve durumlarında sıcaklık aynıdır. PV diyagramda ve noktalarından geçen doğru koordinat sistemin başlangıç noktasından geçmektedir. Bu verilere göre gazın sıcaklığı durum de ne kadardır? Bir döngüsel süreçte gazın yaptığı toplam iş ne kadardır? A) nr, t B) nr, t C) nr, t D), t nr E) nr, t

2 Soru. Bir mol miktarda helyum gazının PV diyagramdaki -- döngüsel süreçte yaptığı işi bulunuz. Süreç bir adiabat (-), bir izobar (- ) ve bir izokordan (-) oluşmaktadır. Adiabat sürecinde en yüksek ile en düşük sıcaklık arasındaki fark dir. İzobar sürecinde ise gazdan miktarda ısı alınıyor. A) R B) R C) R D) E) R + Soru. Bilinen bir miktarda helyum gazı pistonu hareketli olan bir silindir içinde bulunmaktadır. Sabit basınç altında gaz durum den durum ye kadar ısıtılıyor (şekildeki PV diyagrama göre). Bu süreçte gaz A miktarı kadar iş yapıyor. Ardından - sürecinde gazın üzerine -A miktarında iş yaparak (-A >0) gaz basıncı hacimle orantılı olarak şeklinde sıkıştırılıyor. Son olarak - adiabatik sürecinde gaz sıkıştırılıyor ve başlangıç duruma getiriliyor. - adiabatik sürecinde gazın yaptığı işi (A ) bulunuz. B) A A + A C) A A A A + A E) A ( A A) A + A Soru. Döngüsü - izoterminden, - izokorundan ve - adiabatından oluşan bir ısı makinen verimi η dir, döngünün en yüksek ve en düşük sıcaklıkları arasındaki fark ise dir. Buna göre n mol miktarda olan bir atomlu ideal gaz izoterm sürecinde ne kadar iş yapacaktır? nr nr B) A C) A ( +η) ( η) nr nr E) A +η + η ( ) ( ) nr ( η)

3 Soru 6. PV diyagramdaki --- döngüsünün verimi η, --- in ise η dir döngüsünün verimini bulunuz. - ve - süreçleri izokor, - izobar, - ve - ise basıncın hacmin lineer fonksiyonu olduğu süreçlerdir. Döngülerde süreçlerin yönü saat yönündedir. Makinede çalışan gaz ideal gazdır. A) η η+ η + ηη B) η η+ η ηη C) η η+ η + ηη D) η η+ η ηη E) η η + η ηη Soru 7. Bilinen bir miktarda olan gazın yaptığı döngüsel süreç iki izobar ve iki izokor süreçlerden oluşuyor (şekildeki gibi). Bu süreçler,, ve noktalarında kesişiyor. ve noktalarında sırasıyla sıcaklık ve eşittir,. ve. noktalardan geçen doğru koordinat sistemin başlangıç noktasından geçiyor. Bu verilere göre. ve. noktalardaki sıcaklığı bulunuz. A) B) C) D) E)

4 Soru 8. n mol miktarda olan helyum gazı PV diyagramdaki döngüsel süreçte yer almaktadır. Süreç iki izobar ve iki izokordan oluşuyor. - izokor sürecinde gaza miktarda ısı aktarılıyor ve bu süreçte gazın sıcaklığı katına çıkıyor. Durum ve te sıcaklıklar aynıdır, doğru - ise koordinat sistemin başlangıç noktasından geçiyor. Bu verilere göre durum de gazın sıcaklığını ve gazın döngüsel süreçte yaptığı işi bulunuz. A) A 9nR B) nr A C) A R D) nr A E) nr A Soru 9. - adiabatından, - izoterminden ve - izobarından oluşan süreçte (şekildeki gibi) bir miktar helyum gazı A miktarda iş yapmaktadır. Eğer süreçteki en yüksek ve en düşük sıcaklık arasında fark ise gaz izoterm sürecinde ne kadar iş yapıyor? A+ R B) A A R C) A A R A R E) A A+ R

5 Soru 0. Bilinen bir miktarda helyum gazı pistonu hareketli olan bir silindir içinde bulunmaktadır. Gaz üzerine ( >0) miktarda iş yapılarak gaz - adiabatik sürecinde durum den durum ye kadar sıkıştırılıyor (PV diyagramdaki gibi). Ardından gaz - izoterm sürecinde durum den durum çe kadar genişliyor. Son olarak gaz durum ten basıncı hacmine orantılı olarak şeklinde ilk duruma kadar sıkıştırılıyor. Eğer tüm --- sürecinde gaz A miktarda iş yaparsa gaz - izoterm sürecinde ne kadar iş (A ) yapacaktır? B) A A A A+ E) A A+ A+ C) A