Fizică Termodinamică
Exercitii rezolvate fizica clasa 9 termodinamica
În termodinamică, lucrul mecanic la transformări se calculează cu L = p·ΔV pentru procese izobare, iar căldura cu Q = m·c·ΔT. Iată un exercițiu rezolvat pas cu pas.
Exercițiu: gaz ideal încălzit izobar
- 1 Enunț Un gaz ideal cu volum inițial 2 m³ și presiune constantă 10⁵ Pa este încălzit până la volum final 3 m³. Calculează lucrul mecanic efectuat.
- 2 Datele p = 10⁵ Pa, V_inițial = 2 m³, V_final = 3 m³. Proces izobar (presiune constantă).
- 3 Aplică formula lucrului L = p·ΔV, unde ΔV = V_final - V_inițial.
- 4 Calculează ΔV ΔV = 3 m³ - 2 m³ = 1 m³.
- 5 Calculează L L = 10⁵ Pa · 1 m³ = 10⁵ J = 100 kJ.
Interpretare și extindere
- Semnul lucrului L > 0, deci gazul efectuează lucru asupra mediului (se dilată).
- Legătura cu căldura Într-un proces izobar, Q = ΔU + L, unde ΔU este variația energiei interne.
- Exemplu numeric pentru căldură Dacă m = 1 kg gaz, c = 1000 J/(kg·K), ΔT = 50 K, atunci Q = 1·1000·50 = 50.000 J.
- Atenție la unități Presiunea în Pa, volumul în m³ pentru lucru în J. Temperatura în K pentru căldură.
Pentru transformări izobare, folosește L = p·ΔV. Verifică dacă presiunea este constantă în problemă.