Eksempelspørgsmål om idealgasloven

18 eksempler på spørgsmål om idealgasloven

1. En ideel gas i et rum har i starten et volumen V og en temperatur T. Hvis gassen opvarmes, så temperaturen ændres til 5/4 T, og trykket ændres til 2P, så ændres gassens volumen til...

Diskussion
Det er kendt :
Startvolumen (V₁) = V
Starttemperatur (T₁) = T
Sluttemperatur (T₂) = 5/4 T
Starttryk (P₁) = P
Sluttryk (P₂) = 2P
Spurgte Slutvolumen (V₂)
Jawab :
Gasvolumenet ændres til 5/8 gange det oprindelige volumen.

2. Rumfanget af 2 mol gas ved standardtemperatur og -tryk (STP) er…

Diskussion
Det er kendt :
Antal mol gas (n) = 2 mol
Standardtemperatur (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Kelvin
Standardtryk (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Universel gaskonstant (R) = 8,315 Joule/mol.Kelvin
Spurgte Gasvolumen (V)
Jawab :
Ideal gaslov (i antal mol, n)
Rumfanget af 2 mol gas er 44,8 liter.
Rumfanget af 1 mol gas er 45,4 liter / 2 = 22,4 liter.
Så volumenet af 1 mol gas, hvad enten det er oxygen, helium, argon eller en hvilken som helst anden gas, er 22,4 liter.

3. 4 liter iltgas ved en temperatur på 27°C og et tryk på 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) er i en beholder. Hvis den universelle gaskonstant R = 8,314 J.mol^-1.K^-1 og Avogadros tal N_A X 6,02 10²³ molekyler, så er antallet af iltgasmolekyler i beholderen...
Diskussion
Det er kendt :
Gasvolumen (V) = 4 liter = 4 dm³ = 4 x 10^-3 m³
Gastemperatur (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Kelvin
Gastryk (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pascal
Universel gaskonstant (R) = 8,314 J.mol^-1.K^-1
Avogadros tal (N_A) = 6,02 x 10²³
Spurgte Antal iltgasmolekyler i beholderen (N)
Jawab :
Boltzmanns konstant :
Ideal gaslov (i antal molekyler, N)
I 1 mol iltgas er der 1,93 x 10²³ iltmolekyler.

4. En beholder indeholdende neongas (Ne, atommasse = 20 u) ved standardtemperatur og -tryk (STP) har et volumen på 2 m³³Bestem massen af ​​neongas!
Det er kendt :
Neonatommasse = 20 gram/mol = 0,02 kg/mol
Standardtemperatur (T) = 0^oC = 273 Kelvin
Standardtryk (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Volumen (V) = 2 m³
Spurgte masse (m) af neongas
Jawab :
Ved standardtemperatur og -tryk (STP) har 1 mol af enhver gas, inklusive neongas, et volumen på 22,4 liter = 22,4 dm³ = 0,0448 m³Således, i et volumen på 2 m³ Hvor mange mol neongas er der?
I et volumen på 2 m³ Der er 44,6 mol neongas.
Den relative atommasse af neongas er 20 gram/mol. Det betyder, at 1 mol indeholder 20 gram eller 0,02 kg neongas. Da 1 mol indeholder 0,02 kg neongas, indeholder 44,6 mol (44,6 mol) (0,02 kg/mol) = 0,892 kg = 892 gram neongas.

5. 2017 SMA/MA Nationale Eksamensspørgsmål nr. 22

En ideel gas placeres i en lukket beholder, og dens volumen halveres ved en konstant temperatur. Gastrykket er nu…

A. 4 gange original

B. 2 gange igen

C. 1 gang igen

D. 1/2 gange originalen

E. 1/4 af originalen

Diskussion

Det er kendt, at:

Startvolumen = V

Slutvolumen = 1/2 V

Starttryk = P

Konstant temperatur

Spurgte: Sluttryk

Svar:

P₁ V₁ / T₁ = P₂ V₂ / T₂ —–> Konstant temperatur (T)

P₁ V₁ = P₂ V₂

P V = P₂ (1/2 V)

P = P₂ (1 / 2)

2P = P₂

Gastrykket fordobles.

Det rigtige svar er B.

6. Spørgsmål nr. 21 til den nationale eksamen i fysik/SMA 2015/2016

Vær opmærksom på nedenstående udsagn!

(1) Hver partikel bevæger sig altid i en bestemt retning

(2) Gaspartiklerne spredes jævnt i hele rummet.

(3) Størrelsen af ​​gaspartiklerne kan ignoreres i forhold til beholderens størrelse.

(4) Enhver kollision af gaspartikler, der finder sted, er perfekt elastisk.

(5) Tiltrækningskraften mellem partikler tages i betragtning.

Udsagnet, der svarer til egenskaberne ved ideelle gasser, er ...

Kun A. (1) og (3)

Kun B. (2) og (4)

Kun C. (1), (2) og (3)

D. (2), (3) og (4)

E. (3), (4) og (5)

Diskussion

De korrekte udsagn er 1, 2, 3, 4.

7. Spørgsmål nr. 21 til den nationale eksamen i fysik/SMA 2015/2016

Nedenfor er ting relateret til gas:

(1) Materipartikler bevæger sig tilfældigt i en lige linje med konstant hastighed.

(2) Kollisioner, der opstår mellem partikler, får partiklerne til at miste lidt energi.

(3) Gaspartiklerne spredes jævnt i hele rummet.

(4) Newtons bevægelseslove gælder kun for monoatomiske gaspartikler.

(5) Det tidsinterval, der kræves for kollisioner mellem partikler, er meget kort.

Ud fra disse udsagn omfatter egenskaberne ved ideelle gasser...

A. (1), (2), (5)

B. (1), (3), (5)

C. (2), (3), (4)

D. (2), (4), (5)

E. (3), (4), (5)

Diskussion

De korrekte udsagn er 1, 3, 5.

Det rigtige svar er B.

8. Spørgsmål nr. 21 til den nationale eksamen i fysik/SMA 2015/2016

(1) Gas består af partikler, der er jævnt fordelt.

(2) Partiklernes kollision med væggene er perfekt elastisk.

(3) Tidsintervallet mellem kollisioner mellem partikler er meget kort.

(4) Gasvolumenet er meget stort sammenlignet med den beholder, den er indeholdt i.

(5) Newtons love gælder ikke for molekyler, fordi deres størrelse er meget lille.

Den korrekte udtalelse er…

A. (1), (2) og (3)

B. (1), (2) og (4)

C. (1), (3) og (5)

D. (2), (3) og (5)

E. (3, (4) og (5)

Diskussion

De korrekte udsagn er 1, 2, 3.

Det rigtige svar er A.

9. Spørgsmål nr. 22 til den nationale eksamen i fysik/SMA 2015/2016

En ideel gas optager i starten et rum med et volumen V ved en temperatur T og et tryk P. Hvis gassen opvarmes, så dens temperatur bliver 3/2 T og dens tryk 4/3 P, så bliver gassens volumen...

A. 9/8 V

B. 9/5 V

C. 5/3 V

D. 4/3 V

Ø. 3/2 V

Diskussion

Det er kendt :

Startvolumen (V₁) = V

Starttemperatur (T₁) = T

Starttryk (P₁) = P

Sluttemperatur (T₂) = 3/2 T

Sluttryk (P₂) = 4/3 P

Spurgte Slutvolumen (V₂)

Jawab :

Det rigtige svar er A.

10. Spørgsmål nr. 22 til den nationale eksamen i fysik/SMA 2015/2016

En ideel gas optager et rum med volumen V.₁ ved temperatur T₁ og tryk P₁Derefter opvarmes indtil gasvolumenet bliver 4/3 V₁ og trykket bliver 5/2 P₁Forholdet mellem temperaturerne for den endelige gas og den oprindelige gas er...

A. 10: 5

B. 10: 3

Kapitel 5:10

D. 3:10

E. 1: 8

Diskussion

Det er kendt :

Startvolumen = V₁

Starttemperatur = T₁

Starttryk = P₁

Slutvolumen = 4 / 3 V₁

Sluttryk = 5/2 P₁

Spurgte : Sammenligning af sluttemperatur og starttemperatur

Jawab :

Beregn den endelige temperatur:

Det rigtige svar er B.

11. I alt 3 liter argongas ved en temperatur på 27°C og et tryk på 1 atm (1 atm = 10⁵ Pa) er i røret. Hvis den universelle gaskonstant R = 8,314 J.mol^-1.K^-1 og antallet af partikler i 1 mol gas er 6,02 x 10²³ partikler, så er antallet af argongaspartikler i røret...

A. 0,83 x 10 ²³ partikel

B. 0,72 x 10 ²³ partikel

C. 0,42 x 10 ²³ partikel

D. 0,22 x 10 ²³ partikel

Ø. 0,12 x 10 ²³ partikel

Diskussion

Det er kendt :

Gasvolumen = 3 liter = 3 dm³ = 3 x 10^-3 m³

Gastemperatur = 27^oC + 273 = 300 K

Gastryk = 1 atm = 10⁵ Pa

Universel gaskonstant (R) = 8,314 J.mol^-1 .K^-1

Avogadros tal (N_A) = 6,02 x 10²³ molekyler/mol

Spurgte antallet af argongaspartikler i røret

Jawab :

12. En ideel gas befinder sig i en lukket beholder med tryk P, volumen V og temperatur T. Hvis temperaturen på et tidspunkt ændres til 2 T og volumenet til 3/2 V, så er forholdet mellem det oprindelige tryk (P₁) med sluttryk (P₂) efter at V og T er ændret er….

A. 1: 3

B. 1: 2

Kapitel 2:3

D. 3:4

E. 4: 3

Diskussion

Det er kendt, at:

Starttryk (P₁) = P

Startvolumen (V₁) = V

Slutvolumen (V₂) = 3/2 V

Starttemperatur (T₁) = T

Sluttemperatur (T₂) = 2T

Spurgte: Indledende tryksammenligning (P₁) og sluttryk (P₂)

Svar:

Sammenligning af start- og sluttryk:

P₁ : S₂

P: 4P/3

1:4/3

3 (1) : (3) 4/3

3: 4

Det rigtige svar er D.

13. Oxygengas med volumen V, temperatur T og tryk P er i en cylinder lukket af en ventil. Når ventilen trykkes ned, bliver oxygenvolumenet 3/4 V, og temperaturen bliver 3/2 T, hvorved forholdet mellem starttrykket og sluttrykket for gassen er….

A.P₁ : S₂ = 1 : 2

B. P.₁ : S₂ = 2 : 3

C. P.₁ : S₂ = 3 : 2

D.P.₁ : S₂ = 3 : 4

E. P.₁ : S₂ = 4 : 3

Diskussion

Det er kendt, at:

Starttryk (P₁) = P

Startvolumen (V₁) = V

Slutvolumen (V₂) = 3/4 V

Starttemperatur (T₁) = T

Sluttemperatur (T₂) = 3/2 T

Spurgte: Indledende tryksammenligning (P₁) og sluttryk (P₂)

Svar:

Sammenligning af start- og sluttryk:

P₁ : S₂

P: 2P

1: 2

Det rigtige svar er A.

14. Vær opmærksom på grafen for forholdet mellem massetæthed (ρ) og volumen (V) af følgende gasser!

Et par gasser med samme masse er…

Diskussion

Densitetsformel:

Densitet (ρ) = masse (m) / Volumen (V)

Masse (m) = densitet (ρ) x Volumen (V)

1) m = (0,8)(2) = 1,6 kg

2) m = (0,8)(4) = 3,2 kg

3) m = (0,4)(4) = 1,6 kg

4) m = (0,4)(5) = 2 kg

5) m = (0,8)(5) = 4 kg

De gasser, der har samme masse, er 1 og 3.

15. En ideel gas befinder sig i en lukket beholder med tryk P, volumen V og temperatur T. Hvis temperaturen på et tidspunkt ændres til 2T og volumenet til 3/2 V, så er forholdet mellem det oprindelige tryk (P₁) med sluttryk (P₂) efter at V og T er ændret er….

A. 1: 3
B. 1: 2
Kapitel 2:3
D. 3:4
E. 4: 3

Diskussion
Det er kendt, at:
Starttryk (P₁) = P
Startvolumen (V₁) = V
Slutvolumen (V₂) = 3/2 V
Starttemperatur (T₁) = T
Sluttemperatur (T₂) = 2T
Spurgt: Sammenligning af starttryk (P₁) og sluttryk (P₂)

Svar:

Sammenligning af start- og sluttryk:
P₁ : S₂
P: 4P/3
1:4/3
3 (1) : (3) 4/3
3: 4
Det rigtige svar er D.

16. Oxygengas med volumen V, temperatur T og tryk P er i en cylinder lukket af en ventil. Når ventilen trykkes ned, bliver oxygenvolumenet 3/4 V, og temperaturen bliver 3/2 T, hvorved forholdet mellem starttrykket og sluttrykket for gassen er….

A.P₁ : S₂ = 1 : 2
B. P.₁ : S₂ = 2 : 3
C. P.₁ : S₂ = 3 : 2
D.P.₁ : S₂ = 3 : 4
E. P.₁ : S₂ = 4 : 3

Diskussion
Det er kendt, at:
Starttryk (P₁) = P
Startvolumen (V₁) = V
Slutvolumen (V₂) = 3/4 V
Starttemperatur (T₁) = T
Sluttemperatur (T₂) = 3/2 T
Spurgt: Sammenligning af starttryk (P₁) og sluttryk (P₂)
Svar:

Sammenligning af start- og sluttryk:
P₁ : S₂
P: 2P
1: 2
Det rigtige svar er A.

17. 2 liter iltgas (O₂) temperatur 30 ^oC ved et tryk på 1 atm (1 atm = 10⁵ Pa) er i et rør. Hvis den universelle gaskonstant, R = 8,314 J mol^-1 K^-1 og antallet af molekyler i 1 mol gas er 6,02 x 10²³ molekyler, derefter antallet af iltgasmolekyler (O₂) i røret er…
A. 0,8 x 10²³ molekyle
B. 0,7 x 10²³ molekyle
C. 0,5 x 10²³ molekyle
D. 0,2 x 10²³ molekyle
Ø. 0,1 x 10²³ molekyle
Diskussion:
Det er kendt :
VO₂ = 2 liter = 2 dm³ = 2 x 10^-3 m³
T = 30 + 273 = 303 K
P_Pengeautomat = 10⁵ Pa = 10⁵ N / m²
N_A = 6,02 x 10²³ molekyler/mol (Avogadros tal)
R = 8,314 J mol^-1 K^-1
k = R/N_A = 8,314/6,02 x 10²³ = 1,38 x 10^-23 J/K
Molekylmasse af O₂ = 32 gram/mol = 32 kg/mol
Spurgte :
Antallet af iltgasmolekyler (O₂)
Jawab :
PV = NkT
Beskrivelse: P = tryk, V = volumen, N = antal molekyler, k = Boltzmanns konstant
(10⁵ N / m²)(2 x 10^-3 m³) = N(1,38 x 10^-23 J/K)(303 K)
Det rigtige svar er C.

18. Volumen af ​​2 gram iltgas O₂ (Mr = 32) under normale forhold (T = 0 ^oC og P = 1 atm) er…. R = 8,314 J/mol K, 1 atm = 10⁵ Pa) er…
A. 1,4 m³
B. 2,0 m³
Ca. 2,3 meter³
D. 2,5 m³
Ø. 3,0 m³
Diskussion:
Det er kendt :
Masse O₂ = 2 gram
Molekylmasse (Mr) O₂ = 32 gram/mol
T = 0 + 273 = 273 K
P = 10⁵ N / m²
R = 8.314 J/mol K
Spurgte :
Lydstyrke?
Jawab :

Spørgsmålskilde:

Nationale eksamensspørgsmål i fysik til gymnasiet/erhvervsgymnasiet