Esempi di dumande nantu à a teoria cinetica di i gasi

19 Esempii di Teoria Cinetica di i Gasi

1. Un gas ideale in un cuntinadore chjusu hà inizialmente una pressione P è un vulume V. Sè a pressione di u gas hè aumentata à 4 volte l'uriginale è u vulume di u gas ferma custante, u rapportu trà l'energia cinetica iniziale è l'energia cinetica finale di u gas hè...
Discussione
Hè cunnisciutu :
Pressione iniziale (P₁) = P
Pressione finale (P₂) = 4P
Volume iniziale (V₁) = V
Volume finale (V₂) = V
Dumandatu : Paragone di l'energia cinetica iniziale è di l'energia cinetica finale (EK)₁ : EK₂)
Jawab :
A relazione trà a pressione (P), u vulume (V) è l'energia cinetica (EK) di un gas ideale :
Paragone di l'energia cinetica iniziale è di l'energia cinetica finale :
2. Determinate l'energia cinetica traslazionale media di e molecule di gas à una temperatura di 57^oC!
Discussione
Hè cunnisciutu :
Temperatura di u gasu (T) = 57^oC + 273 = 330 Kelvin
Custante di Boltzmann (k) = 1,38 x 10^-23 Joule/Kelvin
Dumandatu Energia cinetica traslazionale media
Jawab :
Relazione trà energia cinetica è temperatura di u gasu :
Energia cinetica traslazionale media :
3. Un gasu à una temperatura di 27^oC hè in un cuntinadore chjusu. Per aumentà a so energia cinetica à u doppiu di a so energia cinetica originale, u gasu deve esse riscaldatu à una temperatura di...
Discussione
Hè cunnisciutu :
Temperatura iniziale (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Energia cinetica iniziale = EK
Energia cinetica finale = 4 EK
Dumandatu Temperatura finale (T₂)
Jawab :
A temperatura finale di u gasu hè 600 K o 327^oC.

4. Un gas ideale hè in un spaziu chjusu. U gas ideale hè riscaldatu finu à chì a velocità media di e particelle di gas aumenta à 3 volte a velocità iniziale. Sè a temperatura iniziale di u gas hè 27^oC, tandu a temperatura finale di u gas ideale hè...
Discussione
Hè cunnisciutu :
Temperatura iniziale = 27^oC + 273 = 300 Kelvin
Velocità iniziale = v
Velocità finale = 2v
Dumandatu Temperatura finale di u gas ideale
Jawab :

Velocità media finale = 2 x Velocità media iniziale

5. Trè moli di gas sò in una stanza cù un vulume di 36 litri. Ogni molecula di gas hà una energia cinetica di 5 x 10^-21 Joule. Custante universale di i gasi = 8,315 J/mol.K è custante di Boltzmann = 1,38 x 10^-23 J/K. Calcula a pressione di u gasu in a stanza!
Discussione
Hè cunnisciutu :
Numeru di moli (n) = 3 mol
Volume = 36 litri = 36 dm³ = 36 x 10^-3 m³
Custante di Boltzmann (k) = 1,38 x 10^-23 J / K
Energia cinetica (EK) = 5 x 10^-21 Joule
Custante universale di i gasi (R) = 8,315 J/mol.K
Dumandatu pressione di u gasu (P)
Jawab :
Calcula a temperatura (T) aduprendu a formula per l'energia cinetica di u gasu è a temperatura:

Calcula a pressione di u gasu aduprendu a formula di a Legge di i Gasi Ideali (in numeru di moli, n):

A pressione di u gas hè 1,67 x ^10⁵ Pascal o 1,67 atmosfere.

6. In un vasu chjusu, u vulume di gas si espande à 2 volte u vulume iniziale (V_o = vulume iniziale, P_o = pressione iniziale) è a temperatura di u gas aumenta à 4 volte l'uriginale. A pressione di u gas diventa...
A.P_o
B. 2 P_o
C. 4 P_o
D. 6 P_o
E. 8 P_o
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Volume iniziale di gasu (V₁) = V_o
Volume finale di gasu (V₂) = 2V_o
Temperatura iniziale di u gasu (T₁) = T
Temperatura finale di u gasu (T₂) = 4T
Pressione iniziale di u gasu (P₁) = P_o
Dumandatu: Pressione finale di u gasu (P₂)
Risposta:

A risposta curretta hè B.

7. Una certa quantità di gas ideale subisce un prucessu isotermicu, in modu chì a pressione diventa 2 volte a pressione originale, tandu u vulume diventa...
A. 4 volte originale
B. 2 volte di più
C. ½ volte l'uriginale
D. ¼ volte l'uriginale
E. sempre
Discussione
Isotermicu = temperatura costante
Hè cunnisciutu chì:
Volume iniziale di gasu (V₁) = V
Pressione iniziale di u gasu (P₁) = P
Pressione finale di u gasu (P₂) = 2P
Dumandatu: Volume finale di gasu (V₂)
Risposta:
P₁ V₁ =P₂ V₂
PV = (2P) V₂
V = (2) V₂
V₂ = V / 2
V₂ = ½ V
A risposta curretta hè C.

8. In un vasu chjusu, u vulume di gas si espande à 2 volte u vulume iniziale (V _o = vulume iniziale, P _o = pressione iniziale) è a temperatura di u gas aumenta à 4 volte l'uriginale. A pressione di u gas diventa…

A.P_o
B. 2 P_o
C. 4 P_o
D. 6 P_o
E. 8 P_o

Discussione
Hè cunnisciutu :
Volume iniziale di gasu (V₁) = V_o
Volume finale di gasu (V₂) = 2V_o
Temperatura iniziale di u gasu (T₁) = T
Temperatura finale di u gasu (T₂) = 4T
Pressione iniziale di u gasu (P₁) = P_o
Dumandatu Pressione finale di u gasu (P₂)
Jawab :
A risposta curretta hè B.

9. Una certa quantità di gas ideale subisce un prucessu isotermicu, in modu chì a pressione diventa 2 volte a pressione originale, tandu u vulume diventa...

A. 4 volte originale
B. 2 volte di più
C. ½ volte l'uriginale
D. ¼ volte l'uriginale
E. sempre

Discussione
Isotermicu = temperatura costante
Hè cunnisciutu :
Volume iniziale di gasu (V₁) = V
Pressione iniziale di u gasu (P₁) = P
Pressione finale di u gasu (P₂) = 2P
Dumandatu Volume finale di gasu (V₂)
Jawab :
P₁ V₁ =P₂ V₂
PV = (2P) V₂
V = (2) V₂
V₂ = V / 2
V₂ = ½ V
A risposta curretta hè C.

10. A pressione di un gas ideale in un spaziu chjusu contr'à i muri di u tubu hè furmulata cum'è :

P = ^2N / _3V EK

P = pressione (Pa)

N = numeru di molecule di gasu (particelle)

V = vulume di gasu

EK = energia cinetica media di e molecule (J).

L'affermazione curretta riguardu à a formulazione sopra hè...

A. A pressione di un gasu contr'à u muru dipende da u numeru di molecule per unità di vulume.

B. L'energia cinetica di un gas ùn dipende micca da a pressione esercitata da e molecule nantu à i muri.

C. U vulume di gasu in u cilindru ùn cambia micca s'è a pressione di u gasu cambia.

D. U numeru di molecule di gasu diminuisce, dunque l'energia cinetica di e molecule aumenterà.

E. U vulume di gasu aumenta, dunque u numeru di molecule di gasu aumenta.

Discussione

A camera hè chjusa in modu chì ancu s'è a pressione di u gas cambia, u vulume di gas in u tubu ùn cambia micca.

A risposta curretta hè C.

11. A pressione di un gas ideale in un spaziu chjusu contr'à u muru di u tubu hè furmulata cum'è P = (2N / 3V) EK. P = pressione (Pa), N = numeru di molecule ( particelle) di gas è EK hè l'energia cinetica media di e molecule (J). Basatu annantu à sta equazione, l'affermazione curretta hè...

A. A pressione di un gasu contr'à u muru dipende da l'energia cinetica media di e molecule.

B. L'energia cinetica di un gas dipende da a pressione esercitata da e molecule nantu à i muri.

C. A temperatura di u gasu in u tubu cambierà se a pressione di u gasu cambia.

D. Sè u numeru di molecule di gasu diminuisce, u vulume di l'energia cinetica di e molecule diminuirà.

E. Sè u vulume di gasu aumenta, a pressione di u gasu diminuirà.

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Formula di pressione: P = (2N / 3V) EK

P = pressione

N = numeru di molecule di particelle di gas

V = vulume di gasu

EK = energia cinetica media

P hè direttamente proporzionale à N è EK

P hè inversamente proporzionale à V

N hè direttamente proporzionale à u vulume

N hè inversamente proporzionale à EK

Dumandatu: Quale dichjarazione hè curretta?

Risposta:

A hè sbagliatu perchè, secondu a formula sopra, a pressione di u gasu (P) dipende da l'energia cinetica, micca da l'energia cinetica media.

B hè sbagliatu perchè a pressione dipende da l'energia cinetica di u gasu, micca u cuntrariu.

C hè sbagliatu perchè secondu a formula sopra, a temperatura ùn dipende micca da a pressione.

D hè sbagliatu perchè N hè inversamente proporzionale à EK, vale à dì chì se N hè grande tandu EK hè grande.

E hè currettu perchè a pressione (P) hè inversamente proporzionale à u vulume (V).

A risposta curretta hè E.

12. Sè un gas ideale in un vasu hè cumpressu (pressurizatu), u gas sperimenterà….

A. Diminuzione di a velocità di e particelle

B. Diminuzione di a temperatura

C. Aumentu di a temperatura

D. Aggiunta di particelle di gas

E. Riduzione di e particelle di gasu

Discussione

Lege di i gasi ideali (in moli) :

PV = nRT

Lege di i gasi ideali (in numeru di molecule) :

PV = NkT

A relazione trà l'energia cinetica è a temperatura di u gasu :

EK = 3/2 kT

infurmazione:

P = pressione, V = vulume, T = temperatura, n = numeru di moli, N = numeru di molecule, R = custante universale di i gasi, k = custante di Boltzmann

Basendu si nantu à e trè formule sopra, si traggono e seguenti cunclusioni:

– Sè u gasu hè cumpressu, u vulume (V) di u gasu diminuisce.

– Sè u vulume (V) di u gasu diminuisce, a pressione (P) di u gasu aumenta è a temperatura (T) di u gasu aumenta.

– A stanza hè chjusa (V hè custante) dunque u numeru di moli di gasu (n) è u numeru di particelle di gasu (N) ùn cambianu micca.

– Sè a temperatura (T) di u gasu aumenta, l'energia cinetica (EK) di u gasu aumenta. Sè l'energia cinetica di u gasu aumenta, a velocità di e particelle di gasu aumenta (EK = ½ mv ² , v = velocità).

A risposta curretta hè C.

13. Una quantità di gas ideale in un tubu chjusu hè riscaldata isocoricamente in modu chì a so temperatura cresce à quattru volte a so temperatura originale. L'energia cinetica media di e molecule di gas ideale hè….

A. ¼ volte l'uriginale

B. ½ volte l'uriginale

C. Listessu cum'è prima

D. 2 volte di più

E. 4 volte originale

Discussione

Isocoru = vulume custante

A relazione trà l'energia cinetica media (EK) è a temperatura (T) di un gas hè espressa da l'equazione quì sottu:

EK = 3/2 kT

Descrizzione: EK = energia cinetica, T = temperatura, 3/2 = custante, k = custante di Boltzmann.

Basatu annantu à sta formula, pare chì l'energia cinetica hè direttamente proporzionale à a temperatura. Dunque, più alta hè a temperatura, più grande hè l'energia cinetica. Sè a temperatura hè quadruplicata, l'energia cinetica quadruplicherà ancu ella.

A risposta curretta hè E.

14. Un gas ideale cù pressione P è vulume V in un spaziu chjusu. Sè a pressione di u gas in u spaziu hè ridutta à 1/4 di l'uriginale à un vulume custante, allora u rapportu di l'energia cinetica prima è dopu a riduzione di a pressione hè...

A. 1 : 4

B. 1 : 2

C. 2 : 1

D. 4 : 1

E. 5 : 1

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

Volume iniziale = V

Volume finale = V

Pressione iniziale di u gasu = P

Pressione finale di u gasu = ¼ P

Quistione : paragone di l'energia cinetica iniziale è di l'energia cinetica finale (EK ₁ : EK ₂ )

Risposta :

A relazione trà a pressione (P), u vulume (V) è l'energia cinetica (EK) di u gasu:

Paragone di l'energia cinetica iniziale è di l'energia cinetica finale:

A risposta curretta hè D.

15. A temperatura di un gas ideale in un tubu hè furmulata cum'è EK = 3/2 kT, induve T rapprisenta a temperatura assoluta è EK = l'energia cinetica media di e molecule di gas. Basatu annantu à l'equazione sopra…

A. Più alta hè a temperatura di u gasu, più chjuca hè a so energia cinetica.

B. Più alta hè a temperatura di u gasu, più lentamente si movenu e particelle di gasu.

C. Più alta hè a temperatura di u gasu, più velocemente si movenu e particelle di gasu.

D. A temperatura di u gasu hè inversamente proporzionale à l'energia cinetica di u gasu

E. A temperatura di u gasu ùn influenza micca u muvimentu di e particelle di gasu.

Discussione

Basatu annantu à a formula sopra, a temperatura hè direttamente proporzionale à l'energia cinetica. Più alta hè a temperatura, più grande hè l'energia cinetica. L'energia cinetica hè proporzionale à a velocità di u muvimentu di e particelle di gas (EK = ½ mv ² , induve EK = energia cinetica, v = velocità). Più grande hè l'energia cinetica, più veloce hè u muvimentu di e particelle di gas.

A risposta curretta hè C.

7. Fattori chì influenzanu l' energia cinetica di u gasu in un spaziu chjusu:

(1) pressione

(2) vulume

(3) temperatura

(4) tipi di sustanzi

L'affermazione curretta hè….

A. (1) è (2)

B. (1) è (3)

C. (1) è (4)

D. (2) solu

E. (3) solu

Discussione

U spaziu hè chjosu dunque u vulume di gas hè custante, u vulume di gas ùn influenza micca l'energia cinetica.

A risposta curretta hè B.

16. Fate attenzione à a seguente dichjarazione!

(1) U numeru di particelle di gas hè aumentatu

(2) U numeru di talpe hè riduttu

(3) A temperatura hè aumentata

(4) Volume aumentatu

I fattori chì ponu aumentà a pressione di u gasu in un spaziu chjusu sò indicati da u numeru...

Discussione

L'equazione per a pressione di u gasu in un spaziu chjusu:

infurmazione:

P = pressione, N = numeru di molecule di gas, m = massa, v = velocità media di e molecule, V = vulume di u cuntinente, n = numeru di moli.

Basatu annantu à l'equazione sopra,

Sè u numeru di particelle di gas (N) aumenta, a pressione di u gas (P) aumenta.

Sè u numeru di moli (n) hè riduttu tandu a pressione di u gasu (P) hè ridutta.

Sè a temperatura (T) hè aumentata tandu a pressione di u gasu (P) aumenta.

Sè u vulume (V) aumenta, a pressione di u gasu (P) diminuisce.

Cusì i fattori chì ponu aumentà a pressione di u gasu in un spaziu chjusu sò 1 è 3.

17. U gasu argon hè in una stanza chjusa quandu a temperatura cambia à u doppiu di l'uriginale, tandu a velocità di muvimentu di e particelle di gasu argon cambia à... volte l'uriginale.

Discussione

Hè cunnisciutu:

Temperatura iniziale = T

Temperatura finale = 2T

Velocità iniziale = v

Quistione: Velocità finale = ….v

Risposta:

A formula per a relazione trà a velocità, l'energia cinetica media è a temperatura di u gasu:

infurmazione:

v = velocità, k = costante di Bolztmann, T = temperatura, m = massa

Velocità iniziale:

Supponemu k = 1, T = 1 è m = 1.

Sè a temperatura finale = 2 tandu a velocità finale hè:

Velocità finale = √2 volte l'uriginale.

18. Una certa quantità di gasu monatomicu ideale hà inizialmente una pressione di 120 kPa. Dopu, u gasu hè riscaldatu à una pressione costante in modu chì si espande. Supponemu chì a costante universale di u gasu sia espressa cum'è R J.mol ^-1 .K ^-1 . Se in u prucessu a temperatura di u gasu aumenta à 38,4/R Kelvin è u travagliu per kmol fattu da u gasu per espande hè 8,4 J, allora u vulume iniziale di u gasu per kmol hè...

A. 210 cc

B. 225 cc

Circa 235 cc

D. 240 cc

E. 250 cc

Discussione

Hè cunnisciutu:

Pressione (P) = 120 kPa = 120.000 Pascal

Custante universale di i gasi = R

Temperatura (T) = 38,4/R

Travagliu (W) per kilomol = 8,4 Joule

Dumandatu: Volume iniziale (V ₁ ) per kilomol

Risposta:

Calcula u vulume finale (V ₂ ):

PV ₂ = n RT

120.000 2 (V² ₎ = R (38,4/R)

120.000 (V² ₎ = 38,4

V2 = _38,4 /120.000

V2 = _0,00032

V₂ = 0,32 _x ^10⁻³ m³ / ^kmol

V ₂ = 0,32 x 10 ^-3 x 10 ⁶ cm ³ /kmol

V₂ = 0,32 _x ^10³ cm³ ^/ kmol

V₂ = 320 _cm³ / ^kmol

V₂ = ₃₂₀ cc/kmol

Calcula u vulume iniziale (V ₁ ):

W = P ( _V2 – _V1 )

8,4 = 120 x 10³ ⁽ 0,32 x ^10-3 – _V1 )

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

8,4 = 120 x 0,32 – (120 x ^10³ V1 ₎

8,4 = 38,4 – (120 x ^10³ V1 ₎

(120 x 10³ ^V¹ ) ₌ 38,4 – 8,4

(120 x 10³ ^V1 ) = ₃₀

V ₁ = 30 / (120 x 10 ³ )

V ₁ = 0,25 x 10 ^-3 m ³

V ₁ = 0,25 x 10 ^-3 x 10 ⁶ cm ³

V ₁ = 0,25 ^{x 10³} cm³

V ₁ = 250 ^cm³

V ₁ = 250 cc

A risposta curretta hè E.

19. U gasu argon pò esse cunsideratu cum'è un gasu ideale. U gasu hà inizialmente energia interna E₁ è a temperatura T₁U gasu subisce un prucessu fendu un travagliu W, liberendu energia Q è u statu finale di l'energia interna hè E._f è a temperatura T_fA magnitudine di u cambiamentu d'energia hè rapprisintata in l'imagine sopra. Chì ghjè a cunclusione di stu prucessu ?

A. U gasu subisce un prucessu isobaricu è T _f < T _i

B. U gasu subisce un prucessu adiabaticu è T _f < T _i

C. U gasu subisce un prucessu isocoricu è T _f < T _i

D. U gasu subisce un prucessu isotermicu è T _f = T _i

E. U gasu subisce un prucessu isocoricu è T _f = T _i

Discussione

Sicondu l'imagine, l'energia iniziale (E _i ) è l'energia finale (E _f ) ùn cambianu micca, in altre parolle u cambiamentu di l'energia interna hè zero. A formula per u cambiamentu di l'energia interna: ΔU = 3/2 N k ΔT

Basatu annantu à sta formula, s'è u cambiamentu di l'energia interna hè zeru (ΔU = 0), tandu u cambiamentu di a temperatura hè ancu zeru (ΔT = 0). Un cambiamentu di temperatura zeru significa chì a temperatura ferma invariata. S'è a temperatura ferma invariata, u gasu hè sottumessu à un prucessu isotermicu.

A risposta curretta hè D.

Fonte di a dumanda:

Dumande di Fisica di l'Esame Naziunale per u Liceu / Liceu Prufessiunale