Примерни въпроси по кинетичната теория на газовете

19 примера за кинетична теория на газовете

1. Идеален газ в затворен съд първоначално има налягане P и обем V. Ако налягането на газа се увеличи 4 пъти спрямо първоначалното и обемът на газа остане постоянен, съотношението на началната кинетична енергия и крайната кинетична енергия на газа е...
Дискусия
Известно е :
Начално налягане (P₁) = P
Крайно налягане (P₂) = 4P
Начален обем (V₁) = V
Краен обем (V₂) = V
Попитан Сравнение на началната кинетична енергия и крайната кинетична енергия (EK)₁ ЕК₂)
Джаваб :
Връзката между налягането (P), обема (V) и кинетичната енергия (EK) на идеален газ :
Сравнение на началната кинетична енергия и крайната кинетична енергия :
2. Определете средната транслационна кинетична енергия на газовите молекули при температура от 57°C.^oC!
Дискусия
Известно е :
Температура на газа (T) = 57^oC + 273 = 330 Келвина
Константа на Болцман (k) = 1,38 x 10^-23 Джаул/Келвин
Попитан Средна транслационна кинетична енергия
Джаваб :
Връзка между кинетична енергия и температура на газа :
Средна транслационна кинетична енергия :
3. Газ при температура 27^oC е в затворен съд. За да се увеличи кинетичната му енергия два пъти първоначалната му кинетична енергия, газът трябва да се нагрее до температура...
Дискусия
Известно е :
Начална температура (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Начална кинетична енергия = EK
Крайна кинетична енергия = 4 EK
Попитан Крайна температура (T₂)
Джаваб :
Крайната температура на газа е 600 K или 327^oC.

4. Идеален газ се намира в затворено пространство. Идеалният газ се нагрява, докато средната скорост на газовите частици се увеличи 3 пъти началната скорост. Ако началната температура на газа е 27^oC, тогава крайната температура на идеалния газ е...
Дискусия
Известно е :
Начална температура = 27^oC + 273 = 300 Келвина
Начална скорост = v
Крайна скорост = 2v
Попитан Крайна температура на идеалния газ
Джаваб :

Крайна средна скорост = 2 x Начална средна скорост

5. Три мола газ се намират в стая с обем 36 литра. Всяка газова молекула има кинетична енергия 5 x 10^-21 Джаул. Универсална газова константа = 8,315 J/mol.K и константа на Болцман = 1,38 x 10^-23 Дж/К. Изчислете налягането на газа в стаята!
Дискусия
Известно е :
Брой молове (n) = 3 мола
Обем = 36 литра = 36 дм³ = 36 x 10^-3 m³
Константа на Болцман (k) = 1,38 x 10^-23 Дж./К.
Кинетична енергия (EK) = 5 x 10^-21 джаул
Универсална газова константа (R) = 8,315 J/mol·K
Попитан налягане на газа (P)
Джаваб :
Изчислете температурата (T), като използвате формулата за кинетичната енергия на газа и температурата:

Изчислете налягането на газа, използвайки формулата на закона за идеалния газ (в брой молове, n):

Налягането на газа е 1,67 x 10⁵ Паскал или 1,67 атмосфери.

6. В затворен съд обемът на газа се разширява до 2 пъти първоначалния обем (V_o = начален обем, P_o = начално налягане) и температурата на газа се увеличава 4 пъти спрямо първоначалната. Налягането на газа става...
А. П_o
Б. 2 П_o
C. 4 P_o
Д. 6 П_o
E. 8 P_o
Дискусия
Известно е, че:
Начален обем на газа (V₁) = V_o
Краен обем на газ (V₂) = 2V_o
Начална температура на газа (T₁) = Т
Крайна температура на газа (T₂) = 4T
Начално налягане на газа (P₁) = P_o
Попитано: Крайно налягане на газа (P₂)
Отговор:

Верният отговор е Б.

7. Определено количество идеален газ претърпява изотермичен процес, така че налягането става 2 пъти по-голямо от първоначалното налягане, след което обемът става...
A. 4 пъти оригинала
Б. 2 пъти отново
C. ½ пъти оригинала
D. ¼ пъти оригинала
Е. все още
Дискусия
Изотермично = постоянна температура
Известно е, че:
Начален обем на газа (V₁) = V
Начално налягане на газа (P₁) = P
Крайно налягане на газа (P₂) = 2P
Попитано: Краен обем на газ (V₂)
Отговор:
P₁ V₁ = Р₂ V₂
PV = (2P) V₂
V = (2) V₂
V₂ = V / 2
V₂ = ½ V
Верният отговор е C.

8. В затворен съд обемът на газа се разширява до 2 пъти първоначалния обем (V_o = начален обем, P_o = начално налягане) и температурата на газа се увеличава 4 пъти спрямо първоначалната. Налягането на газа става...

А. П_o
Б. 2 П_o
C. 4 P_o
Д. 6 П_o
E. 8 P_o

Дискусия
Известно е :
Начален обем на газа (V₁) = V_o
Краен обем на газ (V₂) = 2V_o
Начална температура на газа (T₁) = Т
Крайна температура на газа (T₂) = 4T
Начално налягане на газа (P₁) = P_o
Попитан Крайно налягане на газа (P₂)
Джаваб :
Верният отговор е Б.

9. Определено количество идеален газ претърпява изотермичен процес, така че налягането става 2 пъти по-голямо от първоначалното налягане, след което обемът става...

A. 4 пъти оригинала
Б. 2 пъти отново
C. ½ пъти оригинала
D. ¼ пъти оригинала
Е. все още

Дискусия
Изотермично = постоянна температура
Известно е :
Начален обем на газа (V₁) = V
Начално налягане на газа (P₁) = P
Крайно налягане на газа (P₂) = 2P
Попитан Краен обем на газ (V₂)
Джаваб :
P₁ V₁ = Р₂ V₂
PV = (2P) V₂
V = (2) V₂
V₂ = V / 2
V₂ = ½ V
Верният отговор е C.

10. Идеалното налягане на газа в затворено пространство спрямо стената на тръбата се формулира като:

Р = ^2N/_3V EK

P = налягане (Pa)

N = брой газови молекули (частици)

V = обем на газа

EK = средна кинетична енергия на молекулите (J).

Правилното твърдение относно горната формулировка е…

A. Налягането на газа спрямо стената зависи от броя на молекулите на единица обем.

Б. Кинетичната енергия на газа не зависи от налягането, упражнявано от молекулите върху стените.

C. Обемът на газа в цилиндъра не се променя, ако налягането на газа се промени.

Г. Броят на газовите молекули намалява, така че кинетичната енергия на молекулите ще се увеличи.

Д. Обемът на газа се увеличава, следователно броят на газовите молекули се увеличава.

Дискусия

Камерата е затворена, така че дори при промяна на налягането на газа, обемът на газа в тръбата не се променя.

Верният отговор е C.

11. Налягането на идеален газ в затворено пространство спрямо стените на тръбата се формулира като P = (2N / 3V) EK. P = налягане (Pa), N = брой молекули (частици) газ, а EK е средната кинетична енергия на молекулите (J). Въз основа на това уравнение, правилното твърдение е...

A. Налягането на газа спрямо стената зависи от средната кинетична енергия на молекулите.

Б. Кинетичната енергия на газа зависи от налягането, упражнявано от молекулите върху стените.

C. Температурата на газа в тръбата ще се промени, ако налягането на газа се промени.

Г. Ако броят на газовите молекули намалее, обемът на кинетичната енергия на молекулите ще намалее.

Д. Ако обемът на газа се увеличи, налягането на газа ще намалее.

Дискусия

Известно е, че:

Формула за налягане: P = (2N / 3V) EK

P = налягане

N = брой молекули газови частици

V = обем на газа

EK = средна кинетична енергия

P е право пропорционално на N и EK

P е обратно пропорционално на V

N е право пропорционално на обема

N е обратно пропорционално на EK

Попитано: Правилно твърдение

Отговор:

А е грешно, защото въз основа на горната формула, налягането на газа (P) зависи от кинетичната енергия, а не от средната кинетична енергия.

Б е грешно, защото налягането зависи от кинетичната енергия на газа, а не обратното.

C е грешно, защото въз основа на горната формула, температурата не зависи от налягането.

D е грешно, защото N е обратно пропорционално на EK, което означава, че ако N е голямо, тогава EK е голямо.

E е правилно, защото налягането (P) е обратно пропорционално на обема (V).

Верният отговор е Е.

12. Ако идеален газ в съд се компресира (наляга), газът ще изпита….

А. Намаляване на скоростта на частиците

Б. Понижаване на температурата

C. Повишаване на температурата

D. Добавяне на газови частици

E. Намаляване на газовите частици

Дискусия

Закон за идеалния газ (в молове) :

PV = nRT

Закон за идеалния газ (в брой молекули) :

PV = NkT

Връзката между кинетичната енергия и температурата на газа :

EK = 3/2 kT

Информация :

P = налягане, V = обем, T = температура, n = брой молове, N = брой молекули, R = универсална газова константа, k = константа на Болцман

Въз основа на трите формули по-горе се правят следните заключения:

– Ако газът се компресира, обемът (V) на газа намалява.

– Ако обемът (V) на газа намалее, налягането (P) на газа се увеличава и температурата (T) на газа се повишава.

– Стаята е затворена (V е константа), следователно броят на моловете газ (n) и броят на газовите частици (N) не се променят.

– Ако температурата (T) на газа се повиши, кинетичната енергия (EK) на газа се увеличава. Ако кинетичната енергия на газа се увеличи, скоростта на движение на газовите частици се увеличава (EK = ½ mv)², v = скорост).

Верният отговор е C.

13. Количество идеален газ в затворена тръба се нагрява изохорно, така че температурата му се повишава четири пъти по-висока от първоначалната. Средната кинетична енергия на молекулите на идеалния газ е….

A. ¼ пъти оригинала

Б. ½ пъти оригинала

C. Същото като преди

Г. 2 пъти отново

E. 4 пъти оригинала

Дискусия

Изохоричен = постоянен обем

Връзката между средната кинетична енергия (EK) и температурата (T) на газа се изразява с уравнението по-долу:

EK = 3/2 kT

Описание: EK = кинетична енергия, T = температура, 3/2 = константа, k = константа на Болцман.

Въз основа на тази формула изглежда, че кинетичната енергия е право пропорционална на температурата. Така че, колкото по-висока е температурата, толкова по-голяма е кинетичната енергия. Ако температурата се учетвори, кинетичната енергия също ще се учетвори.

Верният отговор е Е.

14. Идеален газ с налягане P и обем V в затворено пространство. Ако налягането на газа в пространството се намали до 1/4 от първоначалната му стойност при постоянен обем, тогава съотношението на кинетичната енергия преди и след намаляването на налягането е…

А. 1:4

Б. 1:2

В. 2: 1

Г. 4:1

Е. 5 : 1

Дискусия

Известно е :

Начален обем = V

Краен обем = V

Начално налягане на газа = P

Крайно налягане на газа = ¼ P

Попитан сравнение на началната кинетична енергия и крайната кинетична енергия (EK)₁ ЕК₂)

Джаваб :

Връзката между налягането (P), обема (V) и кинетичната енергия (EK) на газа:

Сравнение на началната и крайната кинетична енергия:

Верният отговор е Д.

15. Температурата на идеален газ в тръба се формулира като EK = 3/2 kT, където T представлява абсолютната температура, а EK = средната кинетична енергия на газовите молекули. Въз основа на горното уравнение…

А. Колкото по-висока е температурата на газа, толкова по-малка е неговата кинетична енергия.

Б. Колкото по-висока е температурата на газа, толкова по-бавно се движат газовите частици.

C. Колкото по-висока е температурата на газа, толкова по-бързо се движат газовите частици.

Г. Температурата на газа е обратно пропорционална на кинетичната енергия на газа

Д. Температурата на газа не влияе на движението на газовите частици.

Дискусия

Въз основа на горната формула, температурата е право пропорционална на кинетичната енергия. Колкото по-висока е температурата, толкова по-голяма е кинетичната енергия. Кинетичната енергия е пропорционална на скоростта на движение на газовите частици (EK = ½ mv).², където EK = кинетична енергия, v = скорост). Колкото по-голяма е кинетичната енергия, толкова по-бързо се движат газовите частици.

Верният отговор е C.

7. Фактори, които влияят на кинетичната енергия на газ в затворено пространство:

(1) налягане

(2) обем

(3) температура

(4) видове вещества

Правилното твърдение е….

А. (1) и (2)

Б. (1) и (3)

В. (1) и (4)

Само Г. (2)

само Д. (3)

Дискусия

Пространството е затворено, така че обемът на газа е постоянен, обемът на газа не влияе на кинетичната енергия.

Верният отговор е Б.

16. Обърнете внимание на следното твърдение!

(1) Броят на газовите частици се увеличава

(2) Броят на бенките е намален

(3) Температурата се повишава

(4) Увеличен обем

Факторите, които могат да повишат налягането на газа в затворено пространство, са обозначени с числото…

Дискусия

Уравнението за налягане на газа в затворено пространство:

Информация:

P = налягане, N = брой газови молекули, m = маса, v = средна скорост на молекулите, V = обем на съда, n = брой молове.

Въз основа на горното уравнение,

Ако броят на газовите частици (N) се увеличи, налягането на газа (P) се увеличи.

Ако броят на моловете (n) се намали, тогава налягането на газа (P) се намалява.

Ако температурата (T) се повиши, тогава налягането на газа (P) се увеличава.

Ако обемът (V) се увеличи, налягането на газа (P) намалее.

Така че факторите, които могат да увеличат налягането на газа в затворено пространство, са 1 и 3.

17. Аргоновият газ се намира в затворено помещение, когато температурата се промени 2 пъти спрямо първоначалната, тогава скоростта на движение на частиците аргонов газ се променя... пъти спрямо първоначалната.

Дискусия

Известно е:

Начална температура = T

Крайна температура = 2T

Начална скорост = v

Попитано: Крайна скорост = ….v

Джаваб:

Формулата за връзката между скоростта, средната кинетична енергия и температурата на газа:

Информация:

v = скорост, k = константа на Болцман, T = температура, m = маса

Начална скорост:

Да предположим, че k = 1, T = 1 и m = 1.

Ако крайната температура = 2, тогава крайната скорост е:

Крайна скорост = √2 пъти първоначалната.

18. Количество моноатомен идеален газ първоначално е под налягане от 120 kPa. След това газът се нагрява при постоянно налягане, така че да се разшири. Да предположим, че универсалната газова константа е изразена като R J·mol^-1.K^-1Ако в процеса температурата на газа се повиши до 38,4/R Келвин и работата на kmol, извършена от газа за разширяване, е 8,4 J, тогава началният обем на газа на kmol е…

А. 210 куб. см

Б. 225 куб. см

C. 235 куб. см

D. 240 куб. см

Д. 250 куб. см

Дискусия

Известно е:

Налягане (P) = 120 kPa = 120 000 паскала

Универсална газова константа = R

Температура (T) = 38,4/R

Работа (W) на киломол = 8,4 джаула

Попитано: Начален обем (V₁) на киломол

Джаваб:

Изчислете крайния обем (V₂):

Фотоволтаична система₂ = n RT

120 000 (В)₂) = R (38,4/R)

120 000 (В)₂) = 38,4

V₂ = 38,4 / 120 000

V₂ = 0,00032

V₂ = 0,32 х 10^-3 m³/кмол

V₂ = 0,32 х 10^-3 х 10⁶ cm³/кмол

V₂ = 0,32 х 10³ cm³/кмол

V₂ = 320 см³/кмол

V₂ = 320 куб.см/кмол

Изчислете началния обем (V₁):

W = P (V₂ - V₁)

8,4 = 120x10³ (0,32 х 10^-3 - V₁)

8,4 = 120x10³ х 0,32 х 10^-3 – (120 х 10³ V₁)

8,4 = 120 x 0,32 – (120 x 10³ V₁)

8,4 = 38,4 – (120 x 10³ V₁)

(120 х 10³ V₁) = 38,4 – 8,4

(120 х 10³ V₁) = 30

V₁ = 30 / (120 x 10³)

V₁ = 0,25 х 10^-3 m³

V₁ = 0,25 х 10^-3 х 10⁶ cm³

V₁ = 0,25 х 10³ cm³

V₁ = 250 см³

V₁ = 250 куб. см

Верният отговор е Е.

19. Аргоновият газ може да се счита за идеален газ. Газът първоначално има вътрешна енергия E₁ и температура T₁Газът претърпява процес, като извършва работа W, освобождавайки енергия на стойност Q, а крайното състояние на вътрешната енергия е E._f и температура T_fГолемината на промяната в енергията е изобразена на изображението по-горе. Какъв е заключението от този процес?

А. Газът претърпява изобарен и Т-процес_f < Т_i

Б. Газът претърпява адиабатен процес и Т_f < Т_i

C. Газът претърпява изохоричен и Т-процес_f < Т_i

D. Газът претърпява изотермичен процес и T_f = Т_i

E. Газът претърпява изохоричен и Т-процес_f = Т_i

Дискусия

Въз основа на изображението, началната енергия (E_i) и крайна енергия (E_f) не се променя, с други думи, промяната вътрешна енергия струва нула. Формулата за промяна на вътрешната енергия: ΔU = 3/2 N k ΔT

Въз основа на тази формула, ако промяната вътрешна енергия нула (ΔU=0), тогава промяната на температурата също е нула (ΔT=0). Нулева промяна на температурата означава, че температурата не се променя. Ако температурата не се променя, тогава газът претърпява изотермичен процес.

Верният отговор е Д.

Източник на въпроса:

Въпроси по физика за националния изпит за гимназия/професионална гимназия