جواب تمرین و فعالیت صفحه ۱۳۶ فیزیک پایه دهم رشته ریاضی و فیزیک از فصل ۵ پنجم ترمودینامیک قسمت ۵-۴ برخی از فرایندهای ترمودینامیکی ؛ برای مشاهده گام به گام این بخش در ادامه با آموزش و پرورش ماگرتا همراه باشید.
پاسخ صفحه بعدی: جواب تمرین و فعالیت صفحه ۱۳۷ فیزیک دهم ریاضی
پاسخ تمرین ۵-۳ صفحه ۱۳۶ فیزیک پایه دهم ریاضی
مشابه آنچه که برای تراکم هم دما شرح دادیم، انبساط هم دمای گاز کامل را شرح دهید و علامتهای Q و W را برای چنین فرایندی تعیین و نمودارهای P-T و V-T را برای آن رسم کنید.
پاسخ: بدیهی است که باید ترتیبی دهیم که حجم گاز داخل استوانهٔ حاوی گازی که در تماس با یک منبع گرما با دمای ثابت است به گونهای تدریجی و ایستاوار افزایش یابد. پس کاهش تدریجی ساچمههای سربی میتواند روشی قابل قبول باشد؛ البته این کار را میتوان با روشهای متفاوتی انجام داد. مثلا میتوان به جای ساچمههای سربی از کیسههای شنی استفاده کرد که سوراخ کوچکی در آن ایجاد شده، به گونهای که شن به آرامی از آن خارج میشود. در هر حال، با کاهش وزن روی پیستون و در نتیجه فشار گاز، پیستون به سمت بالا حرکت میکند و در نتیجه گاز منبسط میشود. نمودارهای P−T و V−T این فرایند به صورت زیر میشود:
در مورد علامتهای Q و W توجه کنید چون گاز منبسط شده است، پس گاز (دستگاه) روی محیط کار (مثبت)انجام داده و بنابراین W<0 است. چون فرایند هم دما است، برای گاز کامل که انرژی درونی آن فقط به دما بستگی دارد ΔU=0 است و بنابراین از قانون اول ترمودینامیک درمییابیم Q+W=0 و در نتیجه با توجه به اینکه W<0 است، Q باید مثبت باشد. این نتیجه را میتوانیم این طور توجیه کنیم که در واقع در هر مرحلهٔ کوچک از فرایند، بر اثر انبساط گاز، دمای گاز اندکی کاهش مییابد که این کاهش دما با گرفتن گرما از منبع جبران میشود.
جواب فعالیت ۵-۲ صفحه ۱۳۶ فیزیک پایه دهم ریاضی
انتهای یک سرنگ حاوی هو ا را مسدود و آن را وارد حجم بزرگی از آب کنید. پس از مدتی، پیستون سرنگ را به آرامی بفشارید. هوای درون سرنگ چه فرایندی را طی میکند؟
پاسخ: هنگامی که سرنگ حاوی هوا را در آب قرار میدهیم و مدتی صبر میکنیم، هوای داخل سرنگ با آب به تعادل دمایی میرسد. از این مرحله به بعد، هوای درون سرنگ (بهعنوان دستگاه) با آب (بهعنوان منبع گرما) در تماس گرمایی قرار دارد و هر دو دمای یکسانی دارند.
با فشردن آرام و کند پیستون، فشار هوای داخل سرنگ افزایش و حجم آن کاهش مییابد. اما چون هوای داخل سرنگ (دستگاه) در تماس گرمایی با آب (منبع گرما) است و فرآیند به آرامی انجام میشود، دمای هوا ثابت باقی میماند. این یعنی یک فرآیند همدما داریم. در هر مرحله کوچک این فرآیند، دمای هوا ممکن است اندکی افزایش یابد، اما این افزایش دما با انتقال گرما به آب جبران میشود تا هوای سرنگ مجدداً با آب همدما شود.
هدف این توضیح در ارتباط با فعالیت و تمرین ۵-۳، یادآوری به دانشآموزان است که در یک فرآیند همدما، گاز با محیط تبادل گرما میکند بدون آنکه دمایش تغییر کند. اهمیت فرآیند همدما در این است که امکان تبدیل کامل کار و گرما به یکدیگر را فراهم میکند؛ بهطوریکه وقتی محیط روی دستگاه کار انجام میدهد، دستگاه به همان اندازه به محیط گرما میدهد.
پاسخ دیگر: با فشردن آرام و تدریجی پیستون، فشار هوای داخل سرنگ افزایش یافته و حجم آن کاهش پیدا میکند. در هر مرحله کوچک از این فرآیند، دمای هوا ابتدا اندکی افزایش مییابد، اما این افزایش دما با انتقال گرما به آب جبران میشود تا هوای داخل سرنگ دوباره به تعادل دمایی با آب برسد. در یک فرآیند همدما، گاز با محیط اطراف خود تبادل گرما انجام میدهد، بدون اینکه دمای آن تغییر کند.
⭕️ تذکر: دانشآموز عزیز، لطفاً توجه کنید که مطالب درسی در این وبسایت صرفاً به منظور کمک و آموزش قرار داده شدهاند و نباید از آن ها بهطور نادرست استفاده کنید. لذا، پیش از مشاهده پاسخها، لطفاً یکبار دیگر خودتان به سوالات پاسخ دهید و در صورت بروز مشکلات، از این پاسخها کمک بگیرید.
پاسخ صفحه قبلی: جواب تمرین و فعالیت صفحه ۱۳۴ فیزیک دهم ریاضی
✅ به پایان جواب تمرین و فعالیت صفحه 136 فیزیک ۱ پایه دهم ریاضی رسیدیم، جهت مشاهده گام به گام سایر کتاب های درسیتان کافیست آن را به همراه عبارت «ماگرتا» در گوگل جست و جو فرمایید. همچنین اگر سوالی داشتید حتما آن را از بخش دیدگاه بپرسید.
چرا از ساچمه هایی از جنس سرب برای افزایش وزن استفاده میشه؟