Test — Termodinamiğin İkinci Yasası

Question 1

Bu derste bir sürecin bütünsel tersinirliği neyi gerektirir?

Accepted Answer

Bir dönüş sürecinin sistemi ve bütün çevresini, başka hiçbir değişiklik bırakmadan eski durumlarına getirebilmesini.

Question 2

Kapalı bir sistem 300 K sıcaklığındaki bir termostata 2 400 J ısı verir. Entropi değişimi ΔS = −6 J/K'dir. Alışveriş edilen entropisi S_e ve üretilen entropisi S_i nedir?

Accepted Answer

S_e = −8 J/K ve S_i = +2 J/K.

Question 3

Q = 1 200 J ısısı doğrudan 600 K sıcaklığındaki bir termostattan 300 K sıcaklığındaki bir termostata geçiyor. İki termostatın toplam entropi değişimi nedir?

Accepted Answer

+2 J/K.

Question 4

Sıradan bir buzdolabı neden Clausius ifadesiyle çelişmez?

Accepted Answer

Çünkü soğuktan sıcağa ısı aktarımına dışarıdan sağlanan iş eşlik eder.

Question 5

n mol ideal gaz, rijit ve adyabatik bir kapta v hacminden V > v hacmine Joule–Gay-Lussac genleşmesi yapıyor. Bölmenin kaldırılması çevreyi değiştirmiyor. Hangi bilanço doğrudur?

Accepted Answer

Q = W = ΔU_gas = 0 ve ΔS_tot = nR ln(V/v) > 0.

Question 6

İki ısı rezervuarlı bir motor, 600 K ile 300 K arasında çalışıyor ve her çevrimde Q_H = 1 000 J alıyor. Verdiği işin |W| en büyük değeri nedir?

Accepted Answer

500 J.

Question 7

Bileşimleri sabit iki alt sistem, yalıtılmış bir bütün içinde enerji ve hacmi birbirinden bağımsız olarak alışveriş edebiliyor. Denge durumları için ne söylenebilir?

Accepted Answer

T_1 = T_2 ve P_1 = P_2.

Question 8

Çevrimsel bir makine, T_k > 0 sıcaklıklarındaki termostatlardan cebirsel Q_k ısılarını alıyor ve ideal bir kaynakla iş alışverişi yapıyor. Hangi ifade Clausius eşitsizliğine ve dersin tanımlarına uygundur?

Accepted Answer

Σ_k Q_k/T_k ≤ 0; eşitlik, yerel tersinirliği kanıtlamadan bütünsel tersinirliği niteler.

Question 9

Ders, yerel olarak tersinir çevrimlerdeki ∮ δQ_rev/T = 0 eşitliğinden entropiyi nasıl kurar?

Accepted Answer

S(B) − S(A)'yı δQ_rev/T integraliyle tanımlar.

Question 10

Hangi ifade yerel tersinirliği doğru betimler?

Accepted Answer

Bir denge durumları dizisinin her adımının, kısıtlarda sonsuz küçük bir değişiklikle tersine çevrilebilmesini gerektirir.

Question 11

Tersinmez bir süreç, A ve B denge durumlarını bağlıyor; ancak ara durumları dengeden uzak. Hangi ifade doğrudur?

Accepted Answer

Entropi değişimi ΔS, A ile B arasındaki yerel olarak tersinir bir yolda hesaplanabilir; S_e ve S_i ise gerçek sürece bağlıdır.

Question 12

Kelvin–Planck ifadesi tam olarak hangi çalışmayı yasaklar?

Accepted Answer

Tek etkisi tek bir termostattan Q > 0 ısısını almak ve çevreye W = −Q işini vermek olan bir çevrim gerçekleştirmek.

Question 13

Yarı statik bir sıkıştırma mutlaka yerel olarak tersinirdir.

Accepted Answer

Yanlış

Question 14

Bütün kolları yerel olarak tersinir olan bir ideal gazın motor olarak çalışan Carnot çevrimini hangi sıralama betimler?

Accepted Answer

T_H'de izotermal genleşme, tersinir adyabatik genleşme, T_C'de izotermal sıkıştırma ve ardından tersinir adyabatik sıkıştırma.

Question 15

İkinci ilke, süreçlerin termodinamik açıdan izin verilen yönünü belirler; ancak tek başına sürelerini veya taşınım katsayılarını belirlemez.

Accepted Answer

Doğru