ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

Benzer belgeler
ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu 2011 Seçme Sınavı

S-1 Yatay bir düzlem üzerinde bulunan küp şeklindeki bir cismin yatay düzleme yaptığı basıncı arttırmak için aşağıdakilerden hangileri yapılmalıdır?

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

FİZİK 109 ÖRNEK SORULAR (3) 52) M=5 kg kütleli bir cisim A noktasından serbest bırakılıyor. Cismin B ve C noktalarındaki süratini hesaplayınız.

04 Kasım 2010 TÜBİTAK ikince kademe seviyesinde Deneme Sınavı (Prof.Dr.Ventsislav Dimitrov)

04_Nisan _2012 ITAP_Deneme Sınavı

O )molekül ağırlığı 18 g/mol ve 1g suyun kapladığı hacimde

Doğrusal Momentum ve Çarpışmalar

Bölüm 9: Doğrusal momentum ve çarpışmalar

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 7. Konu İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

Bölüm 4 KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ

ITAP_Exam_2.Seviye_DinmaikII_ (Prof.R.Dimitrov)

5 kilolitre=..lt. 100 desilitre=.dekalitre. 150 gram=..dag g= mg. 0,2 ton =..gram. 20 dam =.m. 2 km =.cm. 3,5 h = dakika. 20 m 3 =.

Toplam

1.Seviye ITAP 24_30_Aralık_2012 Deneme Sınavı Dinamik IX Dönme Dinamiği _Sorular

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

Fizik 101: Ders 21 Gündem

7. Bölüm: Termokimya

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca GAZLAR-1.

Termodinamik İdeal Gazlar Isı ve Termodinamiğin 1. Yasası

KKKKK VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2. Metrik Ön Takılar sin 45 = cos 45 = 0,7

Termodinamik. Öğretim Görevlisi Prof. Dr. Lütfullah Kuddusi. Bölüm 4: Kapalı Sistemlerin Enerji Analizi

1.Seviye ITAP 09 Aralık_2011 Sınavı Dinamik III

Potansiyel Enerji. Fiz Ders 8. Kütle - Çekim Potansiyel Enerjisi. Esneklik Potansiyel Enerjisi. Mekanik Enerjinin Korunumu

1.Seviye ITAP 17 Aralık_2012 Sınavı Dinamik VIII-Dönme_Sorular

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ HAREKET

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

elde ederiz. Bu son ifade yeniden düzenlenirse,

V = g. t Y = ½ gt 2 V = 2gh. Serbest Düşme NOT:

Q8.1. A. 20 kg m/s sağa B. 20 kg m/s sola C. 4.0 kg m/s sağa D. 4.0 kg m/s sola

Video Mekanik Enerji

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

r r r F İŞ : Şekil yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvvetini göstermektedir. Parçacık A noktasından

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

SORULAR 1. Serbest düşmeye bırakılan bir cisim son iki saniyede 80 m yol almıştır.buna göre,cismin yere çarpma hızı nedir? a) 40 b) 50 c) 60 d) 70

Fizik 203. Ders 6 Kütle Çekimi-Isı, Sıcaklık ve Termodinamiğe Giriş Ali Övgün

Newton un II. yasası. Bir cismin ivmesi, onun üzerine etki eden bileşke kuvvetle doğru orantılı ve kütlesi ile ters orantılıdır.

Fiz 1011 I. Vize UYGULAMA

BASINÇ VE KALDIRMA KUVVETI. Sıvıların Kaldırma Kuvveti

İÇİNDEKİLER xiii İÇİNDEKİLER LİSTESİ BÖLÜM 1 ÖLÇME VE BİRİM SİSTEMLERİ

Bölüm 5: Sonlu Kontrol Hacmi Analizi

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fizik Bölümü Fizik I Dersi Final Sınavı

ENERJİ. Konu Başlıkları. İş Güç Enerji Kinetik Enerji Potansiyel Enerji Enerji Korunumu

Fiz Ders 10 Katı Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

: MAXWELL TEKERLEĞİ. Deneyin Adı Deneyin Amacı

ERDEMLİ ANADOLU LİSESİ 1. FİZİK OLİMPİYATI 24 MAYIS 2014,

KKKKK. Adı Soyadı : Numarası : Bölümü : İmzası : FİZİK I

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

Fizik 203. Ders 5 İş-Enerji- Momentum Ali Övgün. Ofis: AS242 Fen ve Edebiyat Fakültesi Tel:

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Termodinamik Termodinamik Süreçlerde İŞ ve ISI

Bölüm 4 KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ. Bölüm 4: Kapalı Sistemlerin Enerji Analizi

Soru No Puan Program Çıktısı 3, ,8 3,10 1,10

YAZ DÖNEMİ UYGULAMA II I. & II.

6. Kütlesi 600 g ve öz ısısı c=0,3 cal/g.c olan cismin sıcaklığı 45 C den 75 C ye çıkarmak için gerekli ısı nedir?

GAZLAR GAZ KARIŞIMLARI

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası

Kütlesi 10 kg olan bir taş yerden 5 m yüksekte duruyor. Bu taşın sahip olduğu potansiyel enerji kaç Joule dür? (g=10n/s2)

İŞ : Şekilde yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvveti görülmektedir. Parçacık A noktasından

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

2. POTANSİYEL VE KİNETİK ENERJİ 2.1. CİSİMLERİN POTANSİYEL ENERJİSİ. Konumundan dolayı bir cismin sahip olduğu enerjiye Potansiyel Enerji denir.

YGS FİZİK DENEME SINAVI 2

FIZ Uygulama Vektörler

Gaz hali genel olarak molekül ve atomların birbirinden uzak olduğu ve çok hızlı hareket ettiği bir haldir.

Akışkanların Dinamiği

FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI GÜZ YARIYILI

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 DAİRESEL HAREKET Bölüm 2 İŞ, GÜÇ, ENERJİ ve MOMENTUM

3. ÜNİTE BASINÇ ÇIKMIŞ SORULAR

DENİZLİ ANADOLU LİSESİ EĞİTİM ve ÖĞRETİM YILI FİZİK DERSİ YILLIK ÖDEVİ

Fizik 101: Ders 18 Ajanda

- 1 - ŞUBAT KAMPI SINAVI-2000-I. Grup. 1. İçi dolu homojen R yarıçaplı bir top yatay bir eksen etrafında 0 açısal hızı R

Fizik 101: Ders 11 Ajanda

Newton un ikinci yasası: Bir cisim ivmesi cisim üzerine etki eden toplam kuvvet ile doğru orantılı cismin kütlesi ile ters orantılıdır.

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

9. SINIF FİZİK YAZ TATİLİ ÖDEV KİTAPÇIĞI. MEV Koleji Özel Ankara Okulları

Doğrusal Momentum ve Çarpışmalar Doğrusal Momentum ve Korunumu

Gazların fiziksel davranışlarını 4 özellik belirler.

FİZİKSEL KİMYA I FİNAL SINAVI

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

RİJİT CİSMİN DÜZLEMSEL KİNETİĞİ: ENERJİNİN KORUNUMU

Soru No Program Çıktısı 3, ,10 8,10

YGS Denemesi 01. III. Termodinamik enerjinin madde içinde nasıl yayıldığını ve nasıl iletildiğini inceler.

TEKNİK FİZİK ÖRNEK PROBLEMLER-EK2 1

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

İÇİNDEKİLER

Fizik 101: Ders 9 Ajanda

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

Akışkanların Dinamiği

DİNAMİK TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

TEMEL KAVRAMLAR. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

FİZİK 109 ÖRNEK SORULAR 1. BÖLÜM ENERJİ

11. SINIF SORU BANKASI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 7. Konu İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM TEST ÇÖZÜMLERİ

ÖDEV SETİ 4. 1) Aşağıda verilen şekillerde her bir blok 5 kg olduğuna göre yaylı ölçekte ölçülen değerler kaç N dir.

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

Bölüm 6 AKIŞ SİSTEMLERİNİN MOMENTUM ANALİZİ

Transkript:

9 Eylül 00 Resmi Sınavı (Prof Dr Ventsislav Dimitrov) Konu: Termodinamik ve Enerji koruma yasası Soru Kütlesi m=0g olan suyu 00 0 C dereceden 0 0 C dereceye kadar soğuturken çıkan ısıyı tamamen işe çevirirsek, bu işle kütlesi M=00kg olan bir cismi ne kadar yükseğe kaldırabiliriz? Çözüm: Q = A denkleminden mc T = Mg h veya mc h= Mg 4 Sayısal olarak h = 0 4 0 80( m) = 84( m), burada su için J c= 4 0 suyun öz ısı kapasitesidir (Cevap:84m) m K Soru Dikey durumda bulunan, yalıtılmış ve yüksek olan bir pistonlu silindirde bilinen bir miktarda helyum gazı bulunmaktadır Bir itmeyle pistona v=m/s lik bir hız kazandırılıyor Sistem dengeye geldiğinde piston ilk konumuna göre yerini ne kadar değiştirecek? Çözüm: İlk anda durum denklemine göre his = Ti, son durumda ise hfs, m S S pistonun kütlesi, S ise pistonun alanıdır h= ( T f T i ) () Enerji koruma yasasına göre mv = ncv( Tf + h v = ( Tf + h () g Denk()-() den v 4 h= Sayısal cevap h= ( m) = 8cm (Cevap: 8cm) g 0

Soru Dikey durumda bulunan, yalıtılmış ve yüksek olan bir silindirde, kütlesi m=66kg olan piston altında, T =00K sıcaklıkta, n=0mol miktarda helyum gazı bulunmaktadır Başlangıçta piston h =0cm yükseklikte tutulmaktadır Piston serbest bırakıldığında ve sistem dengeye geldiğinde pistonun yüksekliği ne kadar olacaktır? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır Sürtünmeyi ihmal ediniz 0, () burada h= hi pistonun yer değişimi, = T f ise sıcaklık değişimidir Durum denklemine göre hf + () Denk() den = h ve Denk() den hf ( hf hi) hf ( hf hi) hf + hi Sayısal cevap: 0 8 = 00+ 0= 08m= 80cm (Cevap: 80cm) 66 Soru 4 Dikey durumda bulunan, yalıtılmış pistonlu bir silindirde, T =40K sıcaklıkta, bilinen bir miktarda helyum gazı bulunmaktadır Piston üstünde kütlesi pistonun yarı kütlesine eşit olan bir cisim bulunmaktadır Bilinen bir anda bu cisim pistonun üstünden çabuk bir şekilde alınıyor Sistem dengeye geldiğinde gazın sıcaklığı ne kadar olacaktır? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır Sürtünmeyi ihmal ediniz 0, burada h= hi pistonun yer değişimi, = T f ise sıcaklık değişimidir Durum denklemine göre hi ve h f m g h= Tf Ti = ( Tf veya Tf Ti = ( Tf Bu denklemden T f = T i Sayısal cevap T f = 40K = 08K (Cevap:08K)

Soru Dikey durumda bulunan, yalıtılmış pistonlu bir silindirde, T =00K sıcaklıkta, bilinen bir miktarda helyum gazı bulunmaktadır Sıcaklığı bir anda T =0K e kadar artırıyorlar (bu kısa sürede piston neredeyse yerini değiştirmiyor) Sistem dengeye geldiğinde gazın sıcaklığı ne kadar değişecektir? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır Sürtünmeyi ihmal ediniz 0, burada h= h h = h h pistonun yer değişimi, = T T ise sıcaklık değişimidir, ( h, T ) sistemin termodinamik durumunu gösteren parametrelerdir Durum denklemine göre h = T ve h = T İkinci durumda sistem dengede değildir ve bu durumda PV = T durum denklemi geçerli değildir h= ( T T) = ( T T) veya T T = ( T T) Bu denklemden T + T T = 00+ 0 Sayısal cevap T = K = 0K (Cevap:0K)

Soru 6 Dikey durumda bulunan, yalıtılmış ve yüksek olan bir silindirde, ağır bir piston altında, bilinen bir miktarda bir-atomlu ideal gaz bulunmaktadır Kütlesi pistonun kütlesine eşit olan bir cisim bilinen bir yükseklikte pistonun üstünde bulunmaktadır Bu cisim serbest bırakılıyor ve pistonun üstüne düşüyor Esnek olmayan çarpışmadan sonra sistem termodinamik dengeye geliyor Sistem dengeye geldiğinde pistonun yeni konumunun eski konumla aynı olduğu gözleniyor Bu verilere göre cismin silindirin dibine göre yüksekliği pistonun yüksekliğin kaç katıdır? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır Sürtünmeyi ihmal ediniz Çözüm: Pistonun silindirin dibine göre ilk konumunu H=, mesafe birimi, kütlesini m=, ve yer çekim ivmesini g= mekanik birimleri olarak kabul edelim Ayrıca = termodinamik birimi olarak alalım Bu birimler tüm denklemleri boyutsuz hale getirip ifadelerin çok kısa olmasını sağlar Mesela, piston altındaki gazın durum denklemi PV = T şeklinden hs = T h= T şekline gelir Pistonun üstünde bulunan S cisim silindirin dibine göre x yükseklikte bulunduğunu kabul edelim Bu cisim silindire bir v 0 hızı ile çarpıyor: enerji koruma yasasına göre v 0 = ( x H) = ( x ) Bu cisim piston ile esnek olmayan çarpışma yaptığına göre çarpışmadan sonra pistonun cisimle birlikte hızı x mv = mv0 v = Enerji koruma yasasına göre mv x + T = T + T = T (Birinci, ikinci ve son durumda piston aynı yüksekliktedir) Gazın durum denklemine göre T =H =, ikinci durumda ise T = H = ve yukarıdaki denklemden x + = x= 4 Yani cismin ilk konumu x= 4H tır (Cevap: 4kere)

Soru 7 Dikey durumda bulunan, yalıtılmış ve yüksek olan bir silindirde, silindirin dibine bir yay ile bağlı olan hafif kütleli bir piston altında, T =00K sıcaklıkta bilinen bir miktarda bir-atomlu ideal gaz bulunmaktadır Başlangıçta piston bilinen bir konumda tutuluyor ve bu durumda yay serbest haldedir Piston serbest bırakıldığında sistem termodinamik dengeye geliyor ve gazın dengedeki hacmi ilk hacminin katıdır Bu verilere göre gazın denge durumunda sıcaklığı ne kadardır? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır Sürtünmeyi ihmal ediniz Çözüm: Silindirin kesit alanını, yay sabitini ve = birim olarak alalım Buna göre ideal gazın enerjisi U = T = T, durum denklemi ise PV = T x h= T şekline geliyor, burada x yayın sıkışması, h ise silindirin gaz ile dolu olan kısmının uzunluğu Enerji koruma yasasına göre T = T + x () Gazın son durum denklemine göre ise x h= T Verilere göre ilk durumda gazın hacmi L ise, son durumda hacmi L olarak (L +x) ye eşittir, yani L =x, h=x tir T x = () Denk()-() den 9 T = T buluruz Sayısal cevap T = 09 00K = 70K 0 (Cevap:70K) Soru 8 Vakumda, pistonlu bir silindir yatay durumda bulunmaktadır Silindirde n=0 mol helyum gazı bulunmaktadır Hareketli pistonun silindirden dışarıya çıkmamasını silindirdeki engeller tarafından engellenmektedir Kütlesi m=0g olan bir mermi pistona v=400m/s lik yatay hızla çarpıp pistonun içinde kalıyor Piston en sola geldiği anda gazın sıcaklığı =64K kadar artıyor Bu verilere göre pistonun kütlesi ne kadardır? Piston hareket ederken gaz ile ortam arasındaki ısı alışverişini ihmal ediniz Çözüm: Mermi piston ile esnek olmayan çarpışma yaptığına göre piston-mermi sistemin çarpışmadan sonra hızı v m = v i m + dir Burada M pistonun kütlesidir M Enerji koruma yasasına göre gaz-piston-mermi sistemin enerjisi ( M + mv ) i + Ti ye eşittir; burada T i ilk durumda, T f ise gazın son ( M + mv ) i m v mv durumdaki sıcaklığıdır = = ( M + m) M = m Verilere göre 00 400 M = 0 90g 0 8 64 (Cevap:90g)

Soru 9 Uzun yatay bir silindirde kütlesi m=4g olan iki özdeş hareketli piston arasında n=0 mol miktarda helyum gazı bulunmaktadır İlk anda pistonlardan biri hareketsiz, diğeri ise birinciye göre v=m/s lik hız ile birinciye yaklaşıyor Bu süreçte gazın maksimum sıcaklığı ilk sıcaklıktan ne kadar daha yüksektir? Silindir ile pistonlar arasındaki sürtünmeyi ihmal ediniz ve süreci adyabatik olarak kabul ediniz Pistonların dışında gaz yoktur Çözüm: Helyum gazının kütlesi pistonların kütlesinden çok daha düşük olduğuna göre sistemin kütle merkezi pistonların kütle merkezidir Bu merkezi koordinat sisteme göre gazın lineer momentumunu ihmal edebiliriz Laboratuar koordinat mv+ m 0 v sistemine göre ise kütle merkezinin hızı v C = = Kütle merkezi sistemine m göre başlangıçta pistonlar birbirine doğru v hızı ile hareket etmektedir Gaz, iki pistonun da hareketine zıt yönde etki ettiğine göre onların hızını sıfıra kadar devamlı azaltıyor ve pistonların kinetik enerjisi gaza aktarılıp gazın sıcaklığının artmasına sebep oluyor Pistonların hızı sıfır olduğunda gazın sıcaklığı maksimum değerini alıyor Bu durumda, laboratuar referans sistemine göre, pistonların hızı bir birine eşit olup kütle merkezinin hızına ( v ) eşittir Laboratuar sisteminde, enerji koruma yasasına göre Verilere göre mv v + Ti = m + T f mv mv T = = 4 6 mv T = = K (Cevap:K) 6

Soru 0 Dikey durumda bulunan, yalıtılmış pistonlu bir silindirde, T =00K sıcaklıkta, bilinen bir miktarda helyum gazı bulunmaktadır Piston üstünde kütlesi pistonun kütlesinin yarısına eşit olan bir cisim pistona nerdeyse dokunmaz durumda tutuluyor Bu cisim serbest bırakılıyor Sistem dengeye geldiğinde gazın sıcaklığı ne kadar olacaktır? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır Sürtünmeyi ihmal ediniz 0, m g burada m pistonun kütlesi, h= hi pistonun yer değişimi, T = T f ise sıcaklık değişimidir Durum denklemine göre h i = T i ve hf h= Tf = ( Tf veya Tf = ( Tf Bu denklemden 6 T f = T i 6 Sayısal cevap T f = 00K = 40K (Cevap: 40K)

Soru Dikey durumda bulunan, yalıtılmış pistonlu bir silindirde bilinen bir miktarda helyum gazı bulunmaktadır Piston üstünde kütlesi pistonun kütlesine eşit olan bir cisim bulunmaktadır Bilinen bir anda bu cisim pistonun üstünden çabuk bir şekilde alınıyor Sistem dengeye geldiğinde pistonun yüksekliğinin ilk yüksekliğine göre artışı yüzde kaç olacaktır? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır Piston hareket ederken gaz ile piston ve silindir arasındaki ısı alışverişini ihmal ediniz 0, burada m pistonun kütlesi, h= hi pistonun yer değişimi, T = T f ise sıcaklık değişimidir Durum denklemine göre hi = T i ve h f h= Tf Ti = ( Tf veya Tf Ti = ( Tf 4 Bu denklemden T f = Ti h= = T i 0 Aynı anda Ti = hi, yani h = = = 60% hi 0 (Cevap:60%)

Soru Dikey durumda bulunan, yalıtılmış pistonlu bir silindirde, T =00K sıcaklıkta, bilinen bir miktarda helyum gazı bulunmaktadır Piston üstünde kütlesi pistonun kütlesine eşit olan bir cisim pistona nerdeyse dokunmaz durumda tutuluyor Bu cisim serbest bırakılıyor Sistem dengeye geldiğinde bu cisim bir anda alınıyor Sistem yine dengeye geldiğinde sıcaklığı ne kadar olacaktır? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır Sürtünmeyi ihmal ediniz 0, burada m pistonun kütlesi, h= hi pistonun yer değişimi, T = T f ise sıcaklık değişimidir Durum denklemine göre h i = T i ve hf h= Tf = ( Tf veya Tf = ( Tf 4 7 Bu denklemden Tf = 80K Cisim bir anda alınırsa bu durum ilk durum olur (T i =80K, basınç ise pistonun oluşturduğu basınçtır) Enerji koruma yasasına göre 0 Durum denklemine göre hi = T i ve h f h= Tf Ti = ( Tf veya Tf Ti = ( Tf 4 4 Bu denklemden Tf = 80K = 4K (Cevap:4K)

Soru Dikey durumda bulunan, yalıtılmış pistonlu bir silindirde, T =00K sıcaklıkta, bilinen bir miktarda helyum gazı bulunmaktadır Sıcaklığı bir anda T =0K e kadar artırıyorlar (bu kısa sürede piston neredeyse yerini değiştirmiyor) Sistem dengeye geldiğinde pistonun silindirin dibine göre yüksekliği yüzde kaç artacaktır? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır 0, burada h= h h = h h pistonun yer değişimi, T = T T ise sıcaklık değişimidir, ( h, T ) sistemin termodinamik durumunu gösteren parametrelerdir Durum denklemine göre h = T ve h = T İkinci durumda sistem dengede değildir ve bu durumda PV = T durum denklemi geçerli değildir h= ( T T) = ( T T) veya T T = ( T T) Bu denklemden T + T T = 00+ 0 Yani, T = K = 0K Yükseklikteki bağıl değişim ise h T T 0 = = = = 0% (Cevap:0%) h T 00 0

Soru 4 Dikey durumda bulunan, yalıtılmış bir silindirde, hafif kütleli bir piston altında bilinen bir miktarda bir-atomlu ideal gaz bulunmaktadır Piston silindirin dibine bir yay ile bağlıdır Başlangıçta piston bilinen bir konumda tutuluyor ve bu durumda yay serbest haldedir Piston serbest bırakıldığında ve sistem termodinamik dengeye geldiğinde gazın hacmi 4 kere artıyor Bu verilere göre gazın basıncı kaç kere azalacaktır? Pistonun üstünde gaz bulunmamaktadır Sürtünmeyi ihmal ediniz Çözüm: Silindirin kesit alanını, yay sabitini ve = birim olarak alalım Buna göre ideal gazın enerjisi U = T = T, durum denklemi ise PV = T x h= T şekline geliyor, burada x yayın sıkıştırılması, h ise silindirin gaz ile dolu olan kısmının uzunluğudur Enerji koruma yasasına göre T = T + x () T T İlk durumda gazın basıncı P =, son durumda ise P = x= h h P T = () P xh x 4x Verilere göre h = 4 h = h + x, yani h = ve h = P T = () P x Gazın durum denklemine göre x h = T, yani T = geliyor: Denk() e göre ise 4x T = T = x 4 x = + x x P P T = x = (Cevap: kere) Denk() şu hale