Fisika

1. Ek hanteer gasse in 'n geslote houer met aanvanklike volume V en druk P. As die finale druk 4P is en die volume konstant gehou word, wat is die verhouding van die aanvanklike kinetiese energie tot die finale kinetiese energie?

Bekend:

Aanvanklike druk (P1 ₎ = P

Finale druk (P² ₎ = 4P

Aanvanklike volume (V1 ₎ = V

Finale volume (V² ₎ = V

Gewenste: Die verhouding van die _aanvanklike kinetiese energie tot die finale kinetiese energie ( KE1 : KE2 ₎

oplossing:

Die verband tussen druk (P), volume (V) en kinetiese energie (KE) van ideale gasse :

Die verhouding van die aanvanklike kinetiese energie tot die finale kinetiese energie:

[irp]

2. Wat is die gemiddelde translasionele kinetiese energie van molekules in 'n ideale gas by 57 ^o C.

Bekend:

Temperatuur van gas (T) = 57 ^° C + 273 = 330 Kelvin

Boltzmann se konstante (k) = 1.38 x ^10-23 Joule/Kelvin

Gesoek: Die gemiddelde translasionele kinetiese energie

oplossing:

Die verband tussen kinetiese energie (KE) en die temperatuur van die gas (T):

Die gemiddelde translasionele kinetiese energie:

[irp]

3. 'n Gas teen 27 ^° C in 'n geslote houer . As die kinetiese energie van die gas 2 keer die aanvanklike kinetiese energie toeneem, is die finale temperatuur van die gas dus...

Bekend:

Aanvanklike temperatuur (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

Aanvanklike kinetiese energie = KE

Finale kinetiese energie = 4 K E

Gewenste: Die finale temperatuur ( _T2 )

oplossing:

[irp]

4. 'n Ideale gas word in 'n geslote houer verhit sodat die finale gemiddelde snelheid van gasdeeltjies met 3 keer die aanvanklike gemiddelde snelheid toeneem. As die aanvanklike gastemperatuur 27 ^° C is, dan is die finale temperatuur van die ideale gas...

Bekend:

Aanvanklike temperatuur = 27 ^° C + 273 = 300 Kelvin

Aanvanklike snelheid = v

Eindsnelheid = 2v

Gewenste : Die finale temperatuur van 'n ideale gas

oplossing:

Die finale gemiddelde snelheid = 2 x die aanvanklike gemiddelde snelheid

[irp]

5. Drie mol gas is in 'n volumeruimte van 36 liter. Elke gasmolekule het 'n kinetiese energie van 5 x 10⁻⁹ ^Joule . Universele gaskonstante = 8.315 J/mol.K en Boltzmann se konstante = 1.38 x 10⁻⁹ ^J /K. Wat is die gasdruk in die houer?

Bekend:

Aantal mol (n) = 3 mol

Volume = 36 liter = 36 dm³ ^{= 36} x ^10⁻³ m³

Boltzmann se konstante (k) = 1.38 x ^10-23 J/K

Kinetiese energie (KE) = 5 x 10 ^–21 Joule

Universele gaskonstante (R) = 8.315 J/mol.K

Gesoek : Gasdruk (P)

oplossing:

Bereken die temperatuur deur die vergelyking van die kinetiese energie van die gas te gebruik.

Bereken die gasdruk met behulp van die vergelyking van die ideale gaswet (in aantal mol, n):

PV = n RT

P(36 x 10-3 ⁾ = (3)(8.315)(241.5)

P(36 x 10-3 ⁾ = 6024.22

Die gasdruk is 1.67 x ^10⁻⁶ Pascal of 1.67 atmosfere.

Lees meer

1. Ek hanteer gasse in 'n geslote houer met aanvanklike volume V en temperatuur T. Die finale temperatuur is 5/4T en die finale druk is 2P. Wat is die finale volume van die gas?

Bekend:

Aanvanklike volume (V1 ₎ = V

Aanvanklike temperatuur (T1 ₎ = T

Finale temperatuur (T2 ₎ = 5/4 T

Aanvanklike druk (P1 ₎ = P

Finale druk (P² ₎ = 2P

Gesoek: Finale Volume (V ₂ )

oplossing:

[irp]

2. Bepaal die volume van 2.00 mol gasse (ideale gas) by STP. STP = Standaardtemperatuur en -druk.

Bekend:

Mol gas (n) = 2 mol ys

Standaardtemperatuur (T) = 0 ^o C = 0 + 273 = 273 Kelvin

Standaarddruk (P) = 1 atm = 1.013 x ¹⁰⁵ Pa

Universele gaskonstante (R) = 8.315 Joule/mol e .Kelvin

Gewenste : Volume van gasse (V)

oplossing:

Vergelyking van die ideale gaswet (in die aantal mol, n)

Die volume van 2 mol gasse is 44.8 liter.

Die volume van 1 mol gasse is 45.4 liter / 2 = 22.4 liter.

Die volume van 1 mol van enige gas is 22.4 liter.

[irp]

3. 4 liter suurstofgas het 'n temperatuur van 27°C en 'n druk van 2 atm (1 atm = 10⁶ Pa) in 'n geslote houer. Universele gaskonstante (R) = 8.314 J.mol e⁻¹ .K⁻¹ ^en Avogadro se ^getal ( NA ₎ = 6.02 x ^10⁻¹ molekules/mol e . Wat is ^die molekules van suurstofgasse in die houer?

Bekend:

Volume van gasse (V) = 4 liter = 4 dm³ ^{= 4} x ^10⁻³ m³

Temperatuur van gasse (T) = 27 ^o C = 27 + 273 = 300 Kelvin

Druk van gasse (P) = 2 atm = 2 x ¹⁰⁵ Pa

Universele gaskonstante (R) = 8.314 J.mol e ⁻¹ .K ⁻¹

Avogadro se getal (N _A ) = 6.02 x 10^ ²³

Gesoek : Wat is die molekules van suurstofgasse in die houer (N)?

oplossing:

In 1 mol suurstofgasse is daar 1.93 x 1023 ^{suurstofmolekules}.

[irp]

4. 'n Houer wat 'n neongas (Ne, atoommassa = 20 u) by standaardtemperatuur en -druk (STP ) bevat, het 'n volume van 2 m³ ^. Bepaal die massa van die neongas!

Bekend:

Atoommassa van neon = 20 gram/mol e = 0,02 kg/mol e

Standaardtemperatuur (T) = 0 ^o C = 273 Kelvin

Standaarddruk (P) = 1 atm = 1.013 x ^10⁻⁴ Pascal

Volume (V) = 2 ^m³

Gewenste : massa (m) van neongas

oplossing:

By standaardtemperatuur en -druk (STP), 1 mole van enige gasse, sluit neongas in, volume hê 22.4 liters = 22.4 XNUMX dm³ = 0.0448 m³.

In die volume van 2 m³ is ^daar 44.6 mol neongas.

Die relatiewe atoommassa van neongas is 20 gram/mol.

Dit beteken dat daar in 1 mol 20 gram of 0.02 kg neongas is. Omdat daar in 1 mol 0.02 kg neongas is, is daar in 44.6 mol 44.6 mol x 0.02 kg/mol = 0.892 kg = 892 gram neongas.

Lees meer

1. Ek hanteer gasse wat aanvanklik druk P en temperatuur T het. Die gas ondergaan die isochoriese proses sodat die finale druk 4 keer die aanvanklike druk word. Wat is die finale temperatuur van die gas?

Bekend:

Aanvanklike druk (P1 ₎ = P

Finale druk (P² ₎ = 2P

Aanvanklike temperatuur (T1 ₎ = T

Gewenste: Finale temperatuur ( _T2 )

oplossing:

Die formule van Gay-Lussac se wet :

Die finale temperatuur word 4 keer die aanvanklike temperatuur.

[irp]

2. In 'n geslote houer het ideale gasse aanvanklik 'n temperatuur van 27 ^o C. As die finale druk 2 keer die aanvanklike druk word, wat is die finale temperatuur?

Bekend:

Aanvanklike druk (P1 ₎ = P

Finale druk (P² ₎ = 2P

Aanvanklike temperatuur (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

Gewenste: Finale temperatuur ( _T2 )

oplossing:

[irp]

3. 'n Band word gevul tot 'n meterdruk van 2 atm teen 27°C. Na 'n rit styg die temperatuur binne die band tot 47°C. Wat is die druk binne die band nou?

Bekend:

Die atmosferiese druk = 1 atm = 1 x 10 ⁵ Pa

Die aanvanklike meetdruk = 2 atm = 2 x 10 ⁵ Pa

Die aanvanklike absolute druk (P1 ₎ = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x ¹⁰⁵ Pa

Die aanvanklike temperatuur (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

Die finale temperatuur (T1 ₎ = 47 ^° C + 273 = 320 K

Gewenste: Die finale meettemperatuur

oplossing:

Die finale meetdruk = finale absolute druk – atmosferiese druk

Die finale meetdruk = 3.2 atm – 1 atm

Die finale meetdruk = 2.2 atm

Lees meer

1. In 'n geslote houer sit die gas uit sodat die finale volume 3 keer die aanvanklike volume word (V = aanvanklike volume, T = aanvanklike temperatuur ). Wat is die finale temperatuur?

Bekend:

Aanvanklike volume (V1 ₎ = V

Finale volume (V² ₎ = 3V

Aanvanklike temperatuur (T1 ₎ = T

Gewenste: Finale temperatuur ( _T2 )

oplossing:

Die formule van Charles se wet :

Die finale temperatuur van gasse word 3 keer die aanvanklike temperatuur.

[irp]

2. Ek hanteer gasse met aanvanklike volume V en temperatuur T. As die gas die isobariese proses ondergaan sodat die temperatuur 2 keer die aanvanklike temperatuur word, dan is die finale volume van die gasse...

Bekend:

Aanvanklike volume (V1 ₎ = V

Aanvanklike temperatuur (T1 ₎ = T

Finale temperatuur (T² ₎ = 2T

Gesoek: finale volume (V ₂ )

oplossing:

Die finale volume gasse word 2 keer die aanvanklike volume.

[irp]

3. In 'n geslote houer het ideale gasse aanvanklik 'n volume van 2 liter en 'n temperatuur van 27 ^° C. As die finale volume gasse 3 liter word, dan is die finale temperatuur...

Bekend:

Aanvanklike volume (V1 ⁾ ₌ 2 liter = 2 dm3 ⁼ 2 x ^10-3 m3

Finale volume (V² ⁾ ₌ 3 liter = 3 dm³ ⁼ 3 x ^10⁻³ m³

Aanvanklike temperatuur (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

Gewenste: Finale temperatuur ( _T2 )

oplossing:

Die finale temperatuur is 177 ^° C of 177 + 273 = 450 Kelvin.

Lees meer

1. Sommige ideale gasse het aanvanklik druk P en volume V. As die gas 'n isotermiese proses ondergaan sodat die finale druk 4 keer die aanvanklike druk word, dan is die finale volume van die gas...

Bekend:

Aanvanklike druk (P1 ₎ = P

Finale druk (P² ₎ = 4P

Aanvanklike volume (V1 ₎ = V

Gesoek: Finale Volume (V ₂ )

oplossing:

Die formule van Boyle se wet :

PV = konstant

P1V1 = _P2V2​​_​​_​

(P)(V) = (4P)( _V2 )

V = 4 _V²

V2 = V / 4 = ¼ _V

Die finale volume van gasse is ¼ keer die aanvanklike volume.

[irp]

2. In 'n geslote houer sit die gas uit sodat die finale volume 2 keer die aanvanklike volume word (V = aanvanklike volume, P = aanvanklike druk). Die finale druk van gasse is…

Bekend:

Aanvanklike druk (P1 ₎ = P

Aanvanklike volume (V1 ₎ = V

Finale volume (V² ₎ = 2V

Gewenste : Finale druk ( _P2 )

oplossing:

P1V1 = _P2V2​​_​​_​

PV = P² ( _2V )

P = P² ( ₂ )

P2 = P / ₂ = ½ P

Die gasdruk word ½ keer die aanvanklike druk.

[irp]

3. In 'n geslote houer, gasse met 'n druk van 2 atm en 'n volume van 1 liter. As die gasdruk 4 atm word, word die gasvolume...

Bekend:

Aanvanklike druk (P1 ₎ = 2 atm = 2 x ¹⁰⁵ Pa

Finale druk (P2 ₎ = 4 atm = 4 x ¹⁰⁵ Pa

Aanvanklike volume (V1 _{) =} ¹ liter = 1 dm3 ⁼ 1 x ^10-3 m3

Gesoek : Finale volume (V ₂ )

oplossing:

P1V1 = _P2V2​​_​​_​

( 2 x 10⁻⁴ ⁾ (1 x ^{10⁻⁴ )} ₌ (4 x ^10⁻⁴ ) V⁻²

( 1)(1 x _10-3 ⁾ = (2) V2

1 x ^10-3 = (2 ₎ V2

V² ⁼ ½ _x 10-3

V2 = 0.5 x 10-3 ^{m3 =} 0.5 dm3 ⁼ 0.5 liter _s

Lees meer

1. Drie kapasitors, C1 ₌ 2 μF, C2 ₌ 4 μF, C3 ₌ 4 μF, is in serie en parallel gekoppel . Bepaal die kapasitansie van 'n enkele kapasitor wat dieselfde effek as die kombinasie sal hê.

Bekend:

Kondensator C1 = 2 μF_​

Kapasitor _C2 = 4 μF

Kapasitor _C3 = 4 μF

Gewenste: Die ekwivalente kapasitansie (C)

oplossing:

Kondensators C2 en C3 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente kapasitansie _:

C _P = C ₂ + C ₃ = 4 + 4 = 8 μ F

Kondensators C1 en _Cp is in serie gekoppel. Die ekwivalente kapasitansie _:

1/C = 1/C ₁ + 1/ C _P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μF

[irp]

2. Vyf kapasitors, C1 ₌ 2 μF, C2 ₌ 4 μF, C3 ₌ 6 μF, _C4 = 5 μF, C5 ₌ 10 μF, word in serie en parallel gekoppel. Bepaal die kapasitansie van 'n enkele kapasitor wat dieselfde effek as die kombinasie sal hê.

Bekend:

Kapasitor C₁ = 2 μF

Kondensator _C2 = 4 μF

Kondensator _C3 = 6 μF

Kondensator _C4 = 5 μF

Kondensator _C5 = 10 μF

Gewenste: Die ekwivalente kapasitansie (C)

oplossing:

Kondensators C2 en C3 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente kapasitansie _:

KP = _{C2 +} C3_​

KP = 4 + ₆

KP ₌ 10 μF​

Kondensators C1 , _{Cp ,} C4 en C5 _is in serie gekoppel. Die ekwivalente kapasitansie _:

1/C = 1/C ₁ + 1/ C _P + 1/ C ₄ + 1/ C ₅

1 / C = 1/2 + 1/10 + 1/5 + 1/10

1/C = 5/10 + 1/10 + 2/10 + 1/10

1/C = 9/10

C = 10/9 μF

[irp]

3. C₁ = 3 μF, C₂ = 4 μF en C₃ = 3 μF, is in serie en parallel gekoppel. Bepaal die elektriese energie op die stroombane.

Bekend:

Kapasitor C₁ = 3 μF

Kondensator _C2 = 4 μF

Kapasitor _C3 = 3 μF​

Gewenste: Die ekwivalente kapasitansie (C)

oplossing:

Kondensators C2 en C3 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente kapasitansie _:

KP = _{C2 +} C3_​

KP = 4 ₊ 3

KP ₌ 7 μF​

Kondensators C1 en _{Cp is} in serie gekoppel. Die ekwivalente kapasitansie _:

1/C = 1/C ₁ + 1/ C _P

1/C = 1/3 + 1/7

1/C = 7/21 + 3/21

1/C = 10/21

C = 21/10

C = 2.1 μF

C = 2.1 x ^10-6 F

Die elektriese energie op die stroombane:

E = ½ ^CV²

E = ½ ( 2.1 x ^10-6 )(12 ² )

E = ½ (2.1 x 10-6 ⁾ (144)

E = (2.1 x 10-6 ⁾ (72)

E = 151.2 x ^10-6 Joule

E = 1.5 x ^10-4 Joule

Lees meer

1. Vier kapasitors, C1 ₌ 2 μF, C2 ₌ 1 μF, C3 ₌ 3 μF, C4 ₌ 4 μF, is in serie gekoppel . Bepaal die kapasitansie van 'n enkele kapasitor wat dieselfde effek as die kombinasie sal hê.

Bekend:

Kapasitor _C1 = 2 μF

Kapasitor _C2 = 1 μF

Kapasitor _C3 = 3 μF

Kapasitor _C3 = 4 μF

Gesoek: Die ekwivalente kapasitansie

oplossing:

Die ekwivalente kapasitansie:

1/C = 1/C ₁ + 1/C ₂ + 1/C ₃ + 1/C ₄

1/C = 1/2 + 1/1 + 1/3 + 1/4

1/C = 6/12 + 12/12 + 4/12 + 3/12

1/C = 25/12

C = 12/25

C = 0.48

Die ekwivalente kapasitansie van die hele kombinasie is 0.48 μF.

[irp]

2. Bepaal die lading op kondensator C1 _as die potensiaalverskil tussen P en Q 12 Volt is …

Bekend:

Kapasitor _C1 = 20 μF = 20 x ^10-6 F​

Kapasitor _C2 = 20 μF = 20 x ^10-6 F​

Potensiaalverskil (V) = 12 Volt

Gewenste: die lading op kondensator _C1 ( _Q1 )

oplossing:

Die ekwivalente kapasitansie:

1/C = 1/C1 ₊ 1 _/ C2

1/C = 1/10 + 1/20 = 2/20 + 1/20 = 3/20

C = 20/3 μF ⁼ (20/3) x 10-6 F

Elektriese lading op die ekwivalente kapasitor:

Q = (C)(V) = (20/3)(12 )( ^10-6 ) = 80 x ^10-6 C

Q = 80 μC

Kondensators word in serie gekoppel sodat elektriese lading op die ekwivalente kondensators = elektriese lading op kondensator _C1 = elektriese lading op kondensator C2_.

Die elektriese lading op kondensator C1 is 80 μC_.

[irp]

3. Twee kapasitors, C1 ₌ 2 μF en C2 ₌ 4 μF, is in serie gekoppel. Die kapasitors is gelaai. Die potensiaalverskil op kapasitor C1 _is 2 Volt. Die elektriese lading op kapasitor C2 _is …

Bekend:

K apasitor C ₁ = 2 μ F = 2 x 10 ^-6 F

K apasitor C ₂ = 4 μ F = 4 x 10 ^-6 F

_Die potensiaalverskil op kondensator C1 (V1 ₎ = 2 Volt

Gesoek : Elektriese lading op kondensator C2_.

oplossing:

Elektriese lading op kondensator C1 _:

Q ₁ = C ₁ V ₁ = (2 x 10 ^-6 )(2) = 4 x 10 ^-6 C

Q1 = 4 μC_​

Kondensators word in serie gekoppel sodat elektriese lading op kondensator C1 ₌ elektriese lading op kondensator C2_.

Die lading op kondensator C₂ is 4 μC_.

Lees meer

1. Vier kapasitors , C1 ₌ 2 μF, C2 ₌ 1 μF, C3 ₌ 3 μF, C4 ₌ 4 μF, is parallel gekoppel. Bepaal die kapasitansie van 'n enkele kapasitor wat dieselfde effek as die kombinasie sal hê.

Bekend:

Kapasitor C1 = 2 μF_​

Kapasitor C2 = 1 μF_​

Kapasitor C3 = 3 μF_​

Kapasitor C3 = 4 μF_​

Gesoek: Die ekwivalente kapasitansie

oplossing:

Die ekwivalente kapasitansie:

C = _C1 + _C2 + _C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

Die ekwivalente kapasitansie van die hele kombinasie is 9 μF.

[irp]

2. Bepaal die lading _op kondensator C₂ as die potensiaalverskil tussen punte A en B 9 Volt is…

Bekend:

K apasitor C ₁ = 20 μ F = 20 x 10 ^-6 F

K apasitor C ₂ = 30 μ F = 30 x 10 ^-6 F

Potensiaalverskil tussen punte A en B (V _AB ) = 9 Volt

Gewenste : _die lading op kondensator C₂ ( _Q₂ )

oplossing:

Potensiële verskil:

Kondensators word parallel gekoppel sodat die potensiaalverskil tussen A en B (V _AB ) = die potensiaalverskil op kondensator C ₁ (V ₁ ) = die potensiaalverskil op kondensator C ₂ (V ₂ ) = 9 Volt is.

Elektriese lading op kondensator C2 _:

Q² = C² _V² = (30 x ^10⁻⁶ _{) ( 9} ) = 270 x ^10⁻⁶ C

Q2 = 270 μC_​

Die elektriese lading op kapasitor C₂ is 270 μC_.

[irp]

3. Drie kapasitors, C1 ₌ 4 μF, C2 ₌ 2 μF, C3 ₌ 3 μF, is parallel gekoppel. Die kapasitors is gelaai. Die potensiaalverskil op kapasitor _C2 is 4 Volt. Bepaal

(a) Elektriese lading op kondensators _C1 , _C2 en _C3

(b) Elektriese lading op die ekwivalente kapasitor van die hele kombinasie

Bekend:

K apasitor C ₁ = 4 μ F = 4 x 10 ^-6 F

Kapasitor C2 = 2 _μF = 2 x ^10-6 F

Kapasitor C3 = 3 _μF = 3 x ^10-6 F

Potensiaalverskil op kondensator _C₂ ( V₂ ₎ = 4 Volt

Gesoek : Elektriese lading op _kondensator C3 ( _Q3 )

oplossing:

(a) _Elektriese lading op kondensator C3

Die potensiaalverskil op kondensator C3 _:

Kondensators word parallel gekoppel sodat die potensiaalverskil op die kondensator C₃ (V₃) = die potensiaalverskil op die kapasitor C₂ (V₂) = die potensiaalverskil op die kapasitor C₁ (V₁) = die potensiaalverskil op ekwivalente kapasitor (V) = 4 Volt

Elektriese lading op kondensator C1 _:

Q1 ₌ C1 _{V1 =} (4 x ^10-6 ) (4) = 16 x ^10-6 C

Q² = 16 μC_​

Elektriese lading op kondensator C2 _:

Q2 ₌ C2 _{V2 =} (2 x ^10-6 ) (4) = 8 x ^10-6 C

Q² = 8 μC_​

Elektriese lading op kondensator C3 _:

Q3 ₌ C3 _{V3 =} (3 x ^10-6 ) (4) = 12 x ^10-6 C

Q3 = 12 μC_​

(b) Elektriese lading op ekwivalente kapasitor

Q = _Q1 + _Q2 + _Q3

Q = 16 μ C + 8 μ C + 12 μ C = 36 μ C

Alternatiewe oplossing:

Die ekwivalente kapasitansie:

C = _C1 + _C2 + _C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x ^10-6 F

Die potensiaalverskil op die ekwivalente kapasitor:

V1 ₌ V2 = V3 _{= V} = 4 Volt

Die elektriese lading op die ekwivalente kapasitor:

Q = CV = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (4) = 36 x ^10⁻⁶ C

Q = 36 μC

Lees meer