PV வரைபடம் - அக ஆற்றல் (U)

PV வரைபடம்

அழுத்தம் P மற்றும் பருமன் V இவைகளுக்கு இடையே வரையப்படும் ஓர் வரைபடமே PV வரைப்படமாகும். வாயு விரிவடையும் போது அவ்வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலையை PV வரைபடத்தைக் கொண்டு கணக்கிடலாம் அல்லது வாயு அமுக்கப்படும் போது அவ்வாயுவின் மீது செய்யப்பட்ட வேலையைக் கணக்கிடலாம். அலகு 2 இல் நாம் கற்றபடி வளைகோட்டிற்குக் கீழே உள்ள பரப்பு சிறும் எல்லையிலிருந்து பெரும் எல்லைவரை உள்ள சார்பின் தொகையீட்டு மதிப்பைத் தரும். இதேபோன்று PV வரைப்படத்தின் கீழே உள்ள பரப்பு வாயு விரிவடையும் போது அல்லது அமுக்கப்படும் போது செய்யப்பட்ட வேலையைக் கொடுக்கும். இது படம் (8.22) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

PV வரைப்படத்தின் வடிவம் வெப்ப இயக்கவியல் நிகழ்வின் தன்மையைச் சார்ந்தது.

எடுத்துக்காட்டு 8.15

நிலையான வளிமண்டல அழுத்தத்தில் உள்ள வாயுவின் பருமன் 1m3 லிருந்து 2m3 ஆக விரிவடைகிறது எனில், பின்வருவனவற்றைக் காண்க. 

(a) வாயுவால் செய்யப்பட்ட வேலை 

(b) இவ்வேலைக்கான PV வரைபடம்.

தீர்வு:

(a) அழுத்தம் P = 1 atm = 101 kPa, V = 2 m3

மற்றும் Vi = Im3

சமன்பாடு (8.17) இல் இருந்து

இங்கு P என்பது ஓர் மாறிலியாகும். எனவே இது தொகையீட்டிற்கு வெளியே உள்ளது.

W = P (Vf – Vi) = 101×103 × (2 – 1) = 101 kJ 

(b) அழுத்தம் மாறிலியாக உள்ளதால் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளவாறு PV வரைபடம் ஓர் நேர்க்கோடாக இருக்கும். அந்த நேர்க்கோட்டுக்கு கீழே உள்ள பரப்பு செய்யப்பட்ட வேலைக்குச் சமமாகும்.

படத்தில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள அம்புக்குறியீட்டை கவனிக்க வேண்டும். ஒரே வேளை அமைப்பின் மீது வேலை செய்யப்பட்டிருந்தால் பருமன் குறையும். எதிர்த்திசையில் அம்புக்குறி காணப்படும்.