شرح و بررسی مسائل محاسباتی فیزیک و نجوم

۱۰ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «ترمودینامیک» ثبت شده است

مسئله مدت حرکت مهره

مسئله

یک مهره روی یک منحنی قرار دارد و قرار است توسط میله ای مطابق شکل به صورت مستقیم در میدان گرانشی زمین به مبدا مختصات حرکت کند.

الف) اگر معادله سهمی برابر به (y=f(x باشد مدت زمان را بیابید

ب) اگر مسیر یک سهمی به فرم y=kx2 باشد (k>0) این زمان چقدر است. مشتق زمان بر حسب x را بیابید و حواب را تفسیر کنید.

ج)اگر مطابق شکل مهره روی یک دایره به شعاع R باشد چقدر طول میکشد.مشتق زمان بر حسب x را بیابید و حواب را تفسیر کنید. چه نتیجه ای می گیرید؟

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

چرخه کارنو

مسئله

مطابق شکل چرخه کارنو از دو فرایند بی دررو و همدما تشکیل شده است. بازده این چرخه را برحسب دمای منبع گرم و سرد بیابید.

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

فرایند بی دررو

  • مسئله

نشان دهید در فرایند بی دررو حاصل ضرب فشار در حجم به توان ضریب اتمیسیته ثابت است.(ضریب اتمیسیته (گاما) نسبت گرمای ویژه مولی در فشار ثابت به گرمای ویژه مولی در حجم ثابت است)

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

نیرو های پایستار و ناپایستار

می توان نیرو ها را به دو دسته پایستار و نا پایستار تقسیم کرد.

کار نیرو های پایستار تنها تابعی از موقعیت مکانی شروع و پایان حرکت است و به مسیر وابسته نیست. معروف ترین نیروی پایستار نیروی گرانش است چرا که کار این نیرو تنها با در نظر گرفتن ابتدا و انتها محاسبه می شود. یعنی فرقی ندارد که جسم از ارتفاع دو متری زمین از بالای یک ...

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

اصل برنولی

اصل یا قانون برنولی به بیان رابطه ای در مورد سیالات در حال حرکت در جریان یکنواخت می پردازد این قانون از پایستگی انرژی بدست می آید و نتایج بسیار حالبی دارد. یکی از نتایح این اصل بیان می کند که برای یک شاره هر گاه سرعت زیاد شود فشار آن کم می شود و بالعکس. در این جا به اثبات و توضیح این قانون می پردازیم.

  • روش اول:

ایده اصلی برای اثبات استفاده از پایستگی انرژی است در این جا می گوییم مقدار انرژی مصرفی برای حرکت برابر با مقدار تغییرات انرژی مکانیکی است.در شکل یک قسمت کوچک شاره را در پایین لوله در نظر بگیرید این قسمت در حال حرکت است پس...

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

مسئله انبساط میله

  • مسئله

یک میله نازک به طول L و جرم m وجود دارد.اگر با توان P به این میله حرارت دهیم، رابطه بین چگالی خطی این میله و زمان را بیابید. و نمودار آن را رسم کنید.

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

فرایند بی دررو

 فرایند بی دررو یا آدیاباتیک فرایندی بسیار سریع است و به همین علت هیچ گرمایی را منتقل نمی کند و طبق قانون اول ترمودینامیک:

$$\Delta U=Q+W  ,  Q=0 \rightarrow \Delta U=W$$

و معادله این فرایند به این صورت است:

$$PV^\gamma=C$$

که C یک عدد ثابت و گاما هم ضریب اتمیسیته است و برابر است با:

$$\gamma=\frac{C_p}{C_v}=1+\frac{R}{C_v}$$

محاسبه مقدار کار را در ادامه بخوانید

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

کار (ترمودینامیک)

در مکانیک کار را به صورت حاصل ضرب (ضرب داخلی بردار) نیرو در جابجایی می شناسیم. تعریف کار در ترمودینامیک هم به همین صورت است فقط برای راحتی در روابط آن نیرو و جابجایی را بر اساس فشار و حجم بیان می کنند. به همین دلیل کار به صورت حاصل ضرب فشار در حجم بیان می شود و در حالت دقیق تر...

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله تغییر انرژی درونی اتاق

  • مسئله 

یک اتاق خواب محتوی حدود 2500 مول هواست. وقتی در فشار ثابت 1 اتمسفر هوای داخل اتاق از23.9 درجه سانتیگراد تا 11.6 درجه سرد می شود تغییر در انرژی درونی این مقدار هوا چقدر است؟ هوا را ماننده گاز کامل با ضریب اتمیسیته 1.4 درنظر بگیرید.

R=8/314ثابت جهانی گاز کامل

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله سوم پاسخ کوتاه مرحله یک المپیاد فیزیک (دوره 27ام)

  • مسئله
مسئله سوم پاسخ کوتاه مرحله یک المپیاد فیزیک (دوره 27ام):

یک مول گاز کامل تک اتمی چرخهی مقابل را طی میکند. دمای گاز در نقاط C ،B ،Aو Dعبارتند از
TC = 1800 K ،TB = 600 K ،TA = 300 K و TD = 900 کار انجام شده توسط گاز در این چرخه چقدر است؟ ( ثابت گازها 8.3=R  )

  • جواب
با توجه به رواط ترمودینامیک مقدار کار را می توانیم از اختلاف دما بدست بیاویرم
دقت کنید که مسئله از ما کار انجام شده توسط گاز در این چرخه را خواسته پس جواب 4890+  ژول می شود
سوال 3 پاسخ کوتاه مرحله یک المپیاد دوره 27

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha