1. Jeg håndterer gasser i en lukket beholder med oprindeligt volumen V og tryk P. Hvis sluttrykket er 4P, og volumenet holdes konstant, hvad er så forholdet mellem den oprindelige kinetiske energi og den endelige kinetiske energi?
Kendt:
Starttryk (P1 ) = P
Sluttryk (P² ) = 4P
Startvolumen ( V1 ) = V
Slutvolumen ( V² ) = V
Ønsket: Forholdet mellem den indledende kinetiske energi og den endelige kinetiske energi ( KE1 : KE2 )
opløsning:
Forholdet mellem tryk (P), volumen (V) og kinetisk energi (KE) for ideelle gasser :
Forholdet mellem den indledende kinetiske energi og den endelige kinetiske energi:
[irp]
2. Hvad er den gennemsnitlige translationelle kinetiske energi af molekyler i en ideel gas ved 57 ° C?
Kendt:
Gastemperatur (T) = 57 ° C + 273 = 330 Kelvin
Boltzmanns konstant (k) = 1.38 x 10-23 Joule/Kelvin
Ønsket: Den gennemsnitlige translationelle kinetiske energi
opløsning:
Forholdet mellem kinetisk energi (KE) og gassens temperatur (T):
Den gennemsnitlige translationelle kinetiske energi:
[irp]
3. En gas ved 27 ° C i en lukket beholder . Hvis gassens kinetiske energi øges med 2 gange den oprindelige kinetiske energi, er gassens sluttemperatur ...
Kendt:
Starttemperatur (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K
Indledende kinetisk energi = KE
Slutkinetisk energi = 4 K E
Ønsket: Sluttemperaturen ( T2 )
opløsning:
[irp]
4. En idealgas befinder sig i en lukket beholder og opvarmes således, at den endelige gennemsnitshastighed for gaspartiklerne stiger med 3 gange den indledende gennemsnitshastighed. Hvis den indledende gastemperatur er 27 ° C, så er den endelige temperatur for den ideelle gas ...
Kendt:
Starttemperatur = 27 ° C + 273 = 300 Kelvin
Starthastighed = v
Sluthastighed = 2v
Ønsket : Sluttemperaturen for en idealgas
opløsning:
Den endelige gennemsnitshastighed = 2 x den indledende gennemsnitshastighed
[irp]
5. Tre mol gas er i et rum med et volumen på 36 liter. Hvert gasmolekyle har en kinetisk energi på 5 x 10⁻²⁴ Joule . Den universelle gaskonstant = 8.315 J/mol⁻K og Boltzmanns konstant = 1.38 x 10⁻²⁴ J /K. Hvad er gastrykket i beholderen?
Kendt:
Antal mol (n) = 3 mol
Rumfang = 36 liter = 36 dm³ = 36 x 10⁻³ m³
Boltzmanns konstant (k) = 1.38 x 10-23 J/K
Kinetisk energi (KE) = 5 x 10 –21 Joule
Universel gaskonstant (R) = 8.315 J/mol.K
Ønskes : Gastryk (P)
opløsning:
Beregn temperaturen ved hjælp af ligningen for gassens kinetiske energi.
Beregn gastrykket ved hjælp af ligningen for idealgasloven (i antal mol, n):
PV = n RT
P(36 x 10-3 ) = (3)(8.315)(241.5)
P(36 x 10-3 ) = 6024.22
Gastrykket er 1.67 x 10⁻⁶ Pascal eller 1.67 atmosfærer.
