Gasen teoria zinetikoaren 19 adibide
1. Ontzi itxi batean dagoen gas ideal batek hasieran P presioa eta V bolumena ditu. Gasaren presioa jatorrizkoaren 4 aldiz handitzen bada eta gasaren bolumena konstante mantentzen bada, gasaren hasierako energia zinetikoaren eta azken energia zinetikoaren arteko erlazioa hau da...
Eztabaida
Jakina da :
Hasierako presioa (P1) = P
Azken presioa (P2) = 4P
Hasierako bolumena (V1) = V
Azken bolumena (V2) = V
Galdetu Hasierako energia zinetikoaren eta azken energia zinetikoaren (EK) konparaketa1 EK2)
Jawab :
Gas ideal baten presioaren (P), bolumenaren (V) eta energia zinetikoaren (EK) arteko erlazioa :
Hasierako energia zinetikoaren eta azken energia zinetikoaren konparaketa :
2. Zehaztu gas molekulen batez besteko translazio-energia zinetikoa 57 graduko tenperaturanoC!
Eztabaida
Jakina da :
Gasaren tenperatura (T) = 57oC + 273 = 330 Kelvin
Boltzmannen konstantea (k) = 1,38 x 10-23 Joule/Kelvin
Galdetu Batez besteko translazio-energia zinetikoa
Jawab :
arteko harremana energia zinetikoa eta gasaren tenperatura :
Batez besteko translazio-energia zinetikoa :
3. 27 graduko tenperaturan dagoen gas batoC ontzi itxi batean dago. Bere energia zinetikoa jatorrizko energia zinetikoaren bikoitzera handitzeko, gasa tenperatura honetara berotu behar da...
Eztabaida
Jakina da :
Hasierako tenperatura (T1) = 27oC + 273 = 300 K
Hasierako energia zinetikoa = EK
Azken energia zinetikoa = 4 EK
Galdetu Azken tenperatura (T2)
Jawab :
Gasaren azken tenperatura 600 K edo 327 °C da.oC.
4. Gas ideal bat espazio itxi batean dago. Gas ideala berotzen da gas partikulen batez besteko abiadura hasierako abiaduraren hirukoitza izan arte. Gasaren hasierako tenperatura 27 gradu badaoC-tan, gas idealaren azken tenperatura...
Eztabaida
Jakina da :
Hasierako tenperatura = 27oC + 273 = 300 Kelvin
Hasierako abiadura = v
Azken abiadura = 2v
Galdetu Gas idealaren azken tenperatura
Jawab :
Azken batez besteko abiadura = 2 x Hasierako batez besteko abiadura
5. Hiru mol gas daude 36 litroko bolumena duen gela batean. Gas molekula bakoitzak 5 x 10 energia zinetikoa du.-21 Joule. Gasen konstante unibertsala = 8,315 J/mol.K eta Boltzmannen konstantea = 1,38 x 10-23 J/K. Kalkulatu gelako gas-presioa!
Eztabaida
Jakina da :
Mol kopurua (n) = 3 mol
Bolumena = 36 litro = 36 dm3 = 36 x 10-3 m3
Boltzmannen konstantea (k) = 1,38 x 10-23 J/K
Energia zinetikoa (EK) = 5 x 10-21 Joule
Gasen konstante unibertsala (R) = 8,315 J/mol.K
Galdetu gasaren presioa (P)
Jawab :
Kalkulatu tenperatura (T) gasaren energia zinetiko eta tenperaturaren formula erabiliz:
Kalkulatu gasaren presioa Gas Idealen Legearen formula erabiliz (mol kopuruan, n):
Gasaren presioa 1,67 x 10⁵ Pascal edo 1,67 atmosfera da.
6. Ontzi itxi batean, gasaren bolumena hasierako bolumenaren bikoitzera hedatzen da (Vo = hasierako bolumena, Po = hasierako presioa) eta gasaren tenperatura jatorrizkoaren 4 aldiz handitzen da. Gasaren presioa bihurtzen da...
A. P.o
B. 2 Po
C. 4 Po
D. 6 Po
E. 8 Po
Eztabaida
Jakina da:
Gasaren hasierako bolumena (V1) = Vo
Gasaren azken bolumena (V2) = 2Vo
Gasaren hasierako tenperatura (T1) = T
Gasaren azken tenperatura (T2) = 4T
Hasierako gas-presioa (P1) = Po
Galdetu zuen: Azken gas-presioa (P2)
Erantzuna:
Erantzun zuzena B da.
7. Gas ideal kantitate jakin batek prozesu isotermiko bat jasaten du, presioa jatorrizko presioaren bikoitza bihurtzen den heinean, eta gero bolumena...
A. 4 aldiz jatorrizkoa
B. 2 aldiz berriro
C. Jatorrizkoaren ½ aldiz
D. jatorrizkoaren ¼ aldiz
E. oraindik
Eztabaida
Isotermikoa = tenperatura konstantea
Jakina da:
Gasaren hasierako bolumena (V1) = V
Hasierako gas-presioa (P1) = P
Azken gas-presioa (P2) = 2P
Galdetu zuen: Gasaren azken bolumena (V2)
Erantzuna:
P1 V1 = P2 V2
PV = (2P)V2
V = (2) V2
V2 = V / 2
V2 = ½ V
Erantzun zuzena C da.
8. Ontzi itxi batean, gasaren bolumena hasierako bolumenaren bikoitza izatera hedatzen da (V o = hasierako bolumena, P o = hasierako presioa) eta gasaren tenperatura jatorrizkoaren 4 aldiz igotzen da. Gasaren presioa bihurtzen da…
A. P.o
B. 2 Po
C. 4 Po
D. 6 Po
E. 8 Po
Eztabaida
Jakina da :
Gasaren hasierako bolumena (V1) = Vo
Gasaren azken bolumena (V2) = 2Vo
Gasaren hasierako tenperatura (T1) = T
Gasaren azken tenperatura (T2) = 4T
Hasierako gas-presioa (P1) = Po
Galdetu Azken gas-presioa (P2)
Jawab :
Erantzun zuzena B da.
9. Gas ideal kantitate jakin batek prozesu isotermiko bat jasaten du, presioa jatorrizko presioaren bikoitza bihurtzen den heinean, eta gero bolumena...
A. 4 aldiz jatorrizkoa
B. 2 aldiz berriro
C. Jatorrizkoaren ½ aldiz
D. jatorrizkoaren ¼ aldiz
E. oraindik
Eztabaida
Isotermikoa = tenperatura konstantea
Jakina da :
Gasaren hasierako bolumena (V1) = V
Hasierako gas-presioa (P1) = P
Azken gas-presioa (P2) = 2P
Galdetu Gasaren azken bolumena (V2)
Jawab :
P1 V1 = P2 V2
PV = (2P)V2
V = (2) V2
V2 = V / 2
V2 = ½ V
Erantzun zuzena C da.
10. Gas ideal baten presioa espazio itxi batean hodiaren paretetan honela formulatzen da :
P = 2N / 3V EK
P = presioa (Pa)
N = gas molekulen (partikula) kopurua
V = gas bolumena
EK = molekulen batez besteko energia zinetikoa (J).
Goiko formulazioari buruzko baieztapen zuzena hau da…
A. Gas batek hormaren kontra egiten duen presioa bolumen-unitateko molekula kopuruaren araberakoa da.
B. Gas baten energia zinetikoa ez dago molekulek paretetan egiten duten presioaren arabera.
C. Zilindroko gasaren bolumena ez da aldatzen gasaren presioa aldatzen bada.
D. Gas molekulen kopurua gutxitzen da, beraz, molekulen energia zinetikoa handitu egingo da.
E. Gasaren bolumena handitzen da, beraz, gas molekulen kopurua handitzen da.
Eztabaida
Ganbera itxita dago, gasaren presioa aldatu arren, hodiaren barruko gas-bolumena ez dadin aldatzen.
Erantzun zuzena C da.
11. Gas ideal baten presioa espazio itxi batean hodiaren hormaren kontra P = (2N / 3V) EK bezala formulatzen da. P = presioa (Pa), N = gasaren molekula ( partikula) kopurua eta EK molekulen batez besteko energia zinetikoa (J) da. Ekuazio honetan oinarrituta, adierazpen zuzena hau da...
A. Gas batek hormaren kontra egiten duen presioa molekulen batez besteko energia zinetikoaren araberakoa da.
B. Gas baten energia zinetikoa molekulek paretetan egiten duten presioaren araberakoa da.
C. Hodiaren barruko gasaren tenperatura aldatuko da gasaren presioa aldatzen bada.
D. Gas molekulen kopurua gutxitzen bada, molekulen energia zinetikoaren bolumena gutxitu egingo da.
E. Gasaren bolumena handitzen bada, gasaren presioa gutxitu egingo da.
Eztabaida
Jakina da:
Presioaren formula: P = (2N / 3V) EK
P = presioa
N = gas partikula molekulen kopurua
V = gas bolumena
EK = batez besteko energia zinetikoa
P zuzenean proportzionala da N eta EK-rekin
P alderantziz proportzionala da V-rekin
N bolumenarekiko zuzenean proportzionala da
N alderantziz proportzionala da EK-rekin
Galdera: Zein baieztapen da zuzena?
Erantzuna:
A okerra da, goiko formulan oinarrituta gasaren presioa (P) energia zinetikoaren araberakoa baita, ez batez besteko energia zinetikoaren araberakoa.
B okerra da, presioa gasaren energia zinetikoaren araberakoa baita, eta ez alderantziz.
C okerra da, goiko formularen arabera tenperatura ez baita presioaren araberakoa.
D okerra da, N EK-rekiko alderantzizko proportzionala delako, hau da, N handia bada orduan EK handia da.
E zuzena da, presioa (P) bolumenarekiko (V) alderantziz proportzionala baita.
E erantzun zuzena da.
12. Ontzi bateko gas ideal bat konprimitzen (presiopean) jartzen bada, gasak …
A. Partikulen abiaduraren jaitsiera
B. Tenperaturaren jaitsiera
C. Tenperaturaren igoera
D. Gas partikulen gehikuntza
E. Gas partikulen murrizketa
Eztabaida
Gas idealen legea (moletan) :
PV = nRT
Gas idealen legea (molekula kopuruan) :
PV = NkT
Energia zinetikoaren eta gasaren tenperaturaren arteko erlazioa :
EK = 3/2 kT
Informazioa:
P = presioa, V = bolumena, T = tenperatura, n = mol kopurua, N = molekula kopurua, R = gasen konstante unibertsala, k = Boltzmannen konstantea
Goiko hiru formuletan oinarrituta, ondorio hauek ateratzen dira:
– Gasa konprimitzen bada, gasaren bolumena (V) txikitu egiten da.
– Gasaren bolumena (V) gutxitzen bada, gasaren presioa (P) handitzen da eta gasaren tenperatura (T) handitzen da.
– Gela itxita dago (V konstantea da) beraz, gas mol kopurua (n) eta gas partikula kopurua (N) ez dira aldatzen.
– Gasaren tenperatura (T) handitzen bada, gasaren energia zinetikoa (EK) handitzen da. Gasaren energia zinetikoa handitzen bada, gas partikulen abiadura handitzen da (EK = ½ mv 2 , v = abiadura).
Erantzun zuzena C da.
13. Hodi itxi batean dagoen gas ideal kantitate bat isokorikoki berotzen da, bere tenperatura jatorrizko tenperaturaren laukoitza igo arte. Gas idealen molekulen batez besteko energia zinetikoa… da.
A. Jatorrizkoaren ¼ aldiz
B. Jatorrizkoaren ½ aldiz
C. Lehen bezala
D. 2 aldiz berriro
E. 4 aldiz jatorrizkoa
Eztabaida
Isokorikoa = bolumen konstantea
Gas baten batez besteko energia zinetikoaren (EK) eta tenperaturaren (T) arteko erlazioa beheko ekuazioaren bidez adierazten da:
EK = 3/2 kT
Deskribapena: EK = energia zinetikoa, T = tenperatura, 3/2 = konstantea, k = Boltzmann-en konstantea.
Formula honetan oinarrituta, badirudi energia zinetikoa zuzenean proportzionala dela tenperaturarekin. Beraz, zenbat eta tenperatura altuagoa izan, orduan eta energia zinetiko handiagoa. Tenperatura laukoiztuz gero, energia zinetikoa ere laukoiztu egingo da.
E erantzun zuzena da.
14. Espazio itxi batean P presioa eta V bolumena dituen gas ideal bat. Bolumen konstante batean espazioko gasaren presioa jatorrizkoaren 1/4ra murrizten bada, orduan presioaren murrizketaren aurreko eta ondorengo energia zinetikoaren arteko erlazioa hau da…
A. 1:4
B. 1 : 2
K. 2 : 1
D. 4 : 1
E. 5 : 1
Eztabaida
Jakina da :
Hasierako bolumena = V
Azken bolumena = V
Gasaren hasierako presioa = P
Gasaren azken presioa = ¼ P
Galdera : hasierako energia zinetikoaren eta azken energia zinetikoaren konparaketa (EK 1 : EK 2 )
Erantzuna :
Gasaren presioaren (P), bolumenaren (V) eta energia zinetikoaren (EK) arteko erlazioa:
Hasierako energia zinetikoaren eta azken energia zinetikoaren konparaketa:
Erantzun zuzena D da.
15. Hodi batean dagoen gas ideal baten tenperatura EK = 3/2 kT bezala formulatzen da, non T tenperatura absolutua den eta EK = gas molekulen batez besteko energia zinetikoa. Goiko ekuazioan oinarrituta…
A. Zenbat eta handiagoa izan gasaren tenperatura, orduan eta txikiagoa da haren energia zinetikoa.
B. Zenbat eta handiagoa izan gasaren tenperatura, orduan eta motelago mugitzen dira gas partikulak.
C. Zenbat eta handiagoa izan gasaren tenperatura, orduan eta azkarrago mugitzen dira gas partikulak.
D. Gasaren tenperatura alderantziz proportzionala da gasaren energia zinetikoarekiko
E. Gasaren tenperaturak ez du eragiten gas partikulen mugimenduan.
Eztabaida
Goiko formularen arabera, tenperatura zuzenean proportzionala da energia zinetikoaren arabera. Zenbat eta tenperatura handiagoa, orduan eta energia zinetiko handiagoa. Energia zinetikoa gas partikulen mugimenduaren abiadurarekin proportzionala da (EK = ½ mv 2 , non EK = energia zinetikoa, v = abiadura den). Zenbat eta energia zinetiko handiagoa, orduan eta azkarragoa da gas partikulen mugimendua.
Erantzun zuzena C da.
7. Espazio itxi batean gasaren energia zinetikoan eragina duten faktoreak:
(1) presioa
(2) bolumena
(3) tenperatura
(4) substantzia motak
Adierazpen zuzena da….
A. (1) eta (2)
B. (1) eta (3)
C. (1) eta (4)
D. (2) bakarrik
E. (3) bakarrik
Eztabaida
Espazioa itxia da, beraz, gasaren bolumena konstantea da, gasaren bolumenak ez du eragiten energia zinetikoan.
Erantzun zuzena B da.
16. Adi egon hurrengo adierazpenari!
(1) Gas partikulen kopurua handitu egiten da
(2) Sator kopurua murriztu egiten da
(3) Tenperatura igotzen da
(4) Bolumena handitu da
Espazio itxi batean gas-presioa handitu dezaketen faktoreak zenbaki honen bidez adierazten dira…
Eztabaida
Espazio itxi batean gas-presioaren ekuazioa:
Informazioa:
P = presioa, N = gas molekulen kopurua, m = masa, v = molekulen batez besteko abiadura, V = ontziaren bolumena, n = mol kopurua.
Goiko ekuazioan oinarrituta,
Gas partikulen kopurua (N) handitzen bada, gas presioa (P) handitzen da.
Mol kopurua (n) murrizten bada, gasaren presioa (P) murrizten da.
Tenperatura (T) igotzen bada, gasaren presioa (P) handitu egiten da.
Bolumena (V) handitzen bada, gasaren presioa (P) gutxitzen da.
Beraz, espazio itxi batean gas-presioa handitu dezaketen faktoreak 1 eta 3 dira.
17. Argon gasa gela itxi batean dagoenean, tenperatura jatorrizkoaren bikoitza bihurtzen da, orduan argon gas partikulen mugimendu-abiadura... aldiz jatorrizkoa bihurtzen da.
Eztabaida
Jakina da:
Hasierako tenperatura = T
Azken tenperatura = 2T
Hasierako abiadura = v
Galdera: Azken abiadura = ….v
Erantzuna:
Abiaduraren, batez besteko energia zinetikoaren eta gasaren tenperaturaren arteko erlazioaren formula:
Informazioa:
v = abiadura, k = Bolztmannen konstantea, T = tenperatura, m = masa
Hasierako abiadura:
Demagun k = 1, T = 1 eta m = 1 direla.
Azken tenperatura = 2 bada, azken abiadura hau da:
Azken abiadura = jatorrizkoaren √2 bider.
18. Gas monoatomiko ideal baten kantitate jakin batek hasieran 120 kPa-ko presioa du. Ondoren, gasa presio konstantean berotzen da hedatu arte. Demagun gasen konstante unibertsala R J.mol -1 .K -1 gisa adierazten dela . Prozesuan gasaren tenperatura 38,4/R Kelvin-era igotzen bada eta gasak hedatzeko kmol bakoitzeko egindako lana 8,4 J bada, orduan gasaren hasierako bolumena kmol bakoitzeko...
A. 210 cc
B. 225 cc
235 cc inguru
D. 240 cc
E. 250 cc
Eztabaida
Jakina da:
Presioa (P) = 120 kPa = 120.000 Pascal
Gasen konstante unibertsala = R
Tenperatura (T) = 38,4/R
Lana (W) kilomol bakoitzeko = 8,4 Joule
Galdera: Hasierako bolumena (V 1 ) kilomol bakoitzeko
Erantzuna:
Kalkulatu azken bolumena (V2 ) :
PV 2 = n RT
120.000 (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
Kalkulatu hasierako bolumena (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
V1 = 30 / (120 × 103 )
V1 = 0,25 x 10⁻³ m³
V1 = 0,25 x 10⁻³ x 10⁶ cm³
V1 = 0,25 x 10³ cm3
V1 = 250 cm3
V1 = 250 cc
E erantzun zuzena da.
19. Argon gasa gas idealtzat har daiteke. Hasieran gasak E barne-energia du.1 eta tenperatura T1Gasak prozesu bat jasaten du W lana eginez, Q energia askatuz eta barne-energiaren azken egoera E da.f eta tenperatura TfEnergia-aldaketaren magnitudea goiko irudian ageri da. Zein da prozesu honen ondorioa?
A. Gasak prozesu isobariko bat jasaten du eta T f < T i
B. Gasak prozesu adiabatiko bat jasaten du eta T f < T i
C. Gasak prozesu isokoriko bat jasaten du eta T f < T i
D. Gasak prozesu isotermiko bat jasaten du eta T f = T i
E. Gasak prozesu isokoriko bat jasaten du eta T f = T i
Eztabaida
Irudian oinarrituta, hasierako energia (E i ) eta azken energia (E f ) ez dira aldatzen, beste era batera esanda, barne-energiaren aldaketa zero da. Barne-energiaren aldaketaren formula: ΔU = 3/2 N k ΔT
Formula honen arabera, barne-energiaren aldaketa zero bada (ΔU=0), tenperaturaren aldaketa ere zero da (ΔT=0). Tenperatura-aldaketa zero batek esan nahi du tenperatura aldatu gabe mantentzen dela. Tenperatura aldatu gabe mantentzen bada, gasa prozesu isotermiko bat jasaten ari da.
Erantzun zuzena D da.
Galderaren iturria:
Batxilergoko/Lanbide Heziketako Fisikako Galderak Azterketa Nazionalean
