natuerkunde

1. Ik behannelje gassen yn in sletten kontener dy't yn earste ynstânsje folume V en druk P hawwe . As de eindruk 4P is en it folume konstant hâlden wurdt, wat is dan de ferhâlding fan 'e earste kinetyske enerzjy mei de ein kinetyske enerzjy?

Bekend:

Begjindruk (P1 ₎ = P

Einddruk (P² ₎ = 4P

Begjinfolume (V1 ₎ = V

Einfolume (V² ₎ = V

Winske: De ferhâlding fan 'e earste kinetyske enerzjy ta de definitive _kinetyske enerzjy ( KE1 : KE2 ₎

Oplossing:

De relaasje tusken druk (P), folume (V) en kinetische enerzjy (KE) fan ideale gassen :

De ferhâlding fan 'e earste kinetyske enerzjy ta de definitive kinetyske enerzjy:

[irp]

2. Wat is de gemiddelde translasjonele kinetyske enerzjy fan molekulen yn in ideaal gas by 57 ^o C.

Bekend:

Temperatuer fan gas (T) = 57 ^° C + 273 = 330 Kelvin

Boltzmann 's konstante (k) = 1.38 x ^10-23 Joule/Kelvin

Winsk: De gemiddelde translaasjonele kinetyske enerzjy

Oplossing:

De relaasje tusken kinetyske enerzjy (KE) en de temperatuer fan it gas (T):

De gemiddelde translasjonele kinetyske enerzjy:

[irp]

3. In gas by 27 ^° C yn in sletten kontener . As de kinetische enerzjy fan it gas 2 kear tanimt as de begjin-kinetische enerzjy, dan is de eintemperatuer fan it gas...

Bekend:

Begjintemperatuer (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

Inisjele kinetyske enerzjy = KE

Finale kinetyske enerzjy = 4 K E

Winske: De eintemperatuer ( _T2 )

Oplossing:

[irp]

4. In ideaal gas sit yn in sletten kontener en wurdt ferwaarme sadat de eintiidgemiddelde snelheid fan gasdieltsjes mei 3 kear de begjintiidgemiddelde snelheid tanimt. As de begjintemperatuer fan it gas 27 ^° C is, dan is de eintemperatuer fan it ideale gas ...

Bekend:

Begjintemperatuer = 27 ^° C + 273 = 300 Kelvin

Begjinsnelheid = v

Einsnelheid = 2v

Winsk : De eintemperatuer fan in ideaal gas

Oplossing:

De definitive gemiddelde snelheid = 2 x de begjinsnelheid

[irp]

5. Trije mol gas binne yn in romte fan 36 liter. Elk gasmolekule hat in kinetyske enerzjy fan 5 x 10⁻⁹ ^Joules . Universele gaskonstante = 8.315 J/mol.K en Boltzmann's konstante = 1.38 x 10⁻⁹ ^J /K. Wat is de gasdruk yn 'e kontener.

Bekend:

Oantal mol (n) = 3 mol

Folume = 36 liter = 36 dm³ ^{= 36} x ^10⁻³ m³

Boltzmann's konstante (k) = 1.38 x ^10-23 J/K

Kinetyske enerzjy (KE) = 5 x 10 ^–21 Joule

Universele gaskonstante (R) = 8.315 J/mol.K

Gewoan : Gasdruk (P)

Oplossing:

Berekenje de temperatuer mei de fergeliking fan kinetische enerzjy fan gas.

Bereken de gasdruk mei de fergeliking fan 'e ideale gaswet (yn oantal mol, n):

PV = n RT

P(36 x 10-3 ⁾ = (3)(8.315)(241.5)

P (36 x 10-3 ⁾ = 6024.22

De gasdruk is 1.67 x ^10⁻⁶ Pascal of 1.67 atmosfearen.

Lês mear

1. Ik behannelje gassen yn in sletten kontener dy't yn earste ynstânsje folume V en temperatuer T hawwe. De eintemperatuer is 5/4T en de eindruk is 2P. Wat is it einfolume fan it gas?

Bekend:

Begjinfolume (V1 ₎ = V

Begjintemperatuer (T1 ₎ = T

Eintemperatuer (T2 ₎ = 5/4 T

Begjindruk (P1 ₎ = P

Einddruk (P² ₎ = 2P

Socht: Finale Folume (V ₂ )

Oplossing:

[irp]

2. Bepale it folume fan 2.00 mol es fan gassen (ideaal gas) by STP. STP = Standerttemperatuer en -druk.

Bekend:

Mol gas (n) = 2 mol iis

Standerttemperatuer (T) = 0 ^o C = 0 + 273 = 273 Kelvin

Standertdruk (P) = 1 atm = 1.013 x ^10⁻⁶ Pa

Universele gas konstante (R) = 8.315 Joule / mol e .Kelvin

Winske : Folume fan gassen (V)

Oplossing:

Fergeliking fan 'e ideale gaswet (yn it oantal mol, n)

It folume fan 2 mol gas is 44.8 liter.

It folume fan 1 mol gas is 45.4 liter / 2 = 22.4 liter.

It folume fan 1 mol fan elk gas is 22.4 liter.

[irp]

3. 4 liter soerstofgas hat in temperatuer fan 27 °C en in druk fan 2 atm (1 atm = 10 ⁵ Pa) yn in sletten kontener. Universele gaskonstante (R) = 8.314 J.mol e ⁻¹ .K ⁻¹ en it getal fan Avogadro ( N _​​A ) = 6.02 x 10 ²³ molekulen/mol e . Wat binne de molekulen fan soerstofgassen yn 'e kontener?

Bekend:

Folume fan gassen (V) = 4 liter = 4 dm³ ^{= 4} x ^10⁻³ m³

Temperatuer fan gassen (T) = 27 ^o C = 27 + 273 = 300 Kelvin

Druk fan gassen (P) = 2 atm = 2 x 10 ⁵ Pa

Universele gaskonstante (R) = 8.314 J.mol e ⁻¹ .K ⁻¹

Avogadro's getal (N _A ) = 6.02 x 10^ ²³

Winsk : Wat binne de molekulen fan soerstofgassen yn 'e kontener (N)

Oplossing:

Yn 1 mol soerstofgassen binne der 1.93 x 1023 ^{soerstofmolekulen}.

[irp]

4. In kontener mei in neongas (Ne, atoommassa = 20 u) by standerttemperatuer en -druk (STP ) hat in folume fan 2 m³ ^. Bepale de massa fan it neongas!

Bekend:

Atoommassa fan neon = 20 gram/mol e = 0,02 kg/mol e

Standerttemperatuer (T) = 0 ^o C = 273 Kelvin

Standertdruk (P) = 1 atm = 1.013 x ^10⁻⁶ Pascal

Folume (V) = 2 ^m³

Winske : massa (m) fan neongas

Oplossing:

By standerttemperatuer en druk (STP), 1 mole fan alle gassen, neongas ynbegrepen, hawwe folume 22.4 liters = 22.4 dm³ = 0.0448 m³.

Yn in folume fan 2 m³ ^binne der 44.6 mol neongas.

De relative atoommassa fan neongas is 20 gram/mol.

Dit betsjut dat der yn 1 mol 20 gram of 0.02 kg neongas binne. Omdat der yn 1 mol 0.02 kg neongas binne, dan binne der yn 44.6 mol 44.6 mol x 0.02 kg/mol = 0.892 kg = 892 gram neongas.

Lês mear

1. Ik behannelje gassen dy't yn earste ynstânsje druk P en temperatuer T hawwe. It gas ûndergiet it isochoryske proses , sadat de eindruk 4 kear de begjindruk wurdt. Wat is de eintemperatuer fan it gas?

Bekend:

Begjindruk (P1 ₎ = P

Einddruk (P² ₎ = 2P

Begjintemperatuer (T1 ₎ = T

Winske: Eintemperatuer ( _T2 )

Oplossing:

De formule fan ' e wet fan Gay-Lussac :

De eintemperatuer wurdt 4 kear de begjintemperatuer.

[irp]

2. Yn in sletten kontener hawwe ideale gassen yn earste ynstânsje in temperatuer fan 27 ^o C. As de eindruk 2 kear de begjindruk wurdt, wat is dan de eintemperatuer?

Bekend:

Begjindruk (P1 ₎ = P

Einddruk (P² ₎ = 2P

Begjintemperatuer (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

Winske: Eintemperatuer ( _T2 )

Oplossing:

[irp]

3. In bân wurdt fol mei in oerdruk fan 2 atm by 27 °C. Nei in rit rint de temperatuer yn 'e bân op nei 47 °C. Wat is no de druk yn 'e bân?

Bekend:

De atmosfearyske druk = 1 atm = 1 x 10 ⁵ Pa

De earste mjitdruk = 2 atm = 2 x ¹⁰⁵ Pa

De earste absolute druk (P1 ₎ = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x ¹⁰⁵ Pa

De begjintemperatuer (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

De eintemperatuer (T1 ₎ = 47 ^° C + 273 = 320 K

Winske: De definitive mjittemperatuer

Oplossing:

De definitive mjitdruk = definitive absolute druk - atmosfearyske druk

De definitive mjitdruk = 3.2 atm – 1 atm

De definitive mjitdruk = 2.2 atm

Lês mear

1. Yn in sletten kontener wreidet it gas út sadat it einfolume 3 kear it begjinfolume wurdt (V = begjinfolume, T = begjintemperatuer ) . Wat is de eintemperatuer?

Bekend:

Begjinfolume (V1 ₎ = V

Einfolume (V² ₎ = 3V

Begjintemperatuer (T1 ₎ = T

Winske: Eintemperatuer ( _T2 )

Oplossing:

De formule fan ' e wet fan Charles :

De eintemperatuer fan gassen wurdt 3 kear de begjintemperatuer.

[irp]

2. Ik behannelje gassen dy't yn earste ynstânsje folume V en temperatuer T hawwe. As it gas it isobaryske proses ûndergiet , sadat de temperatuer 2 kear de begjintemperatuer wurdt, dan is it definitive folume fan gassen...

Bekend:

Begjinfolume (V1 ₎ = V

Begjintemperatuer (T1 ₎ = T

Eintemperatuer (T2 ₎ = 2T

Socht: definitive folume (V ₂ )

Oplossing:

It definitive folume fan gassen wurdt 2 kear it earste folume.

[irp]

3. Yn in sletten kontener hawwe ideale gassen yn earste ynstânsje in folume fan 2 liter en in temperatuer fan 27 ^° C. As it einfolume fan gassen 3 liter wurdt, dan is de eintemperatuer ...

Bekend:

Begjinfolume (V1 ⁾ ₌ 2 liter = 2 dm3 ⁼ 2 x ^10-3 m3

Einfolume (V² ⁾ ₌ 3 liter = 3 dm³ ⁼ 3 x ^10⁻³ m³

Begjintemperatuer (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

Winske: Eintemperatuer ( _T2 )

Oplossing:

De eintemperatuer is 177 ^o C of 177 + 273 = 450 Kelvin.

Lês mear

1. Guon ideale gassen hawwe yn earste ynstânsje in druk P en in folume V. As it gas in isothermysk proses ûndergiet , sadat de eindruk 4 kear de begjindruk wurdt, dan is it einfolume fan it gas...

Bekend:

Begjindruk (P1 ₎ = P

Einddruk (P² ₎ = 4P

Begjinfolume (V1 ₎ = V

Socht: Finale Folume (V ₂ )

Oplossing:

De formule fan 'e wet fan Boyle :

PV = konstante

P1 _V1 = _P2V2​_​​_​

(P)(V) = (4P)( _V2 )

V = 4 _V2

V2 = V / 4 = ¼ _V

It definitive folume fan gassen is ¼ kear it earste folume.

[irp]

2. Yn in sletten kontener wreidet it gas út sadat it einfolume 2 kear it begjinfolume wurdt (V = begjinfolume, P = begjindruk). De eindruk fan gassen is…

Bekend:

Begjindruk (P1 ₎ = P

Begjinfolume (V1 ₎ = V

Einfolume (V² ₎ = 2V

Winske : Eindruk ( _P2 )

Oplossing:

P1 _V1 = _P2V2​_​​_​

PV = P² ( _2V )

P = P2 ( ₂ )

P2 = P / ₂ = ½ P

De gasdruk wurdt heal kear de begjindruk.

[irp]

3. Yn in sletten kontener, gassen mei in druk fan 2 atm en in folume fan 1 liter. As de gasdruk 4 atm wurdt, dan wurdt it gasfolume...

Bekend:

Begjindruk (P1 ₎ = 2 atm = 2 x ¹⁰⁵ Pa

Eindruk (P2 ₎ = 4 atm = 4 x ¹⁰⁵ Pa

Begjinfolume (V1 _{) =} ¹ liter = 1 dm3 ⁼ 1 x ^10-3 m3

Winske : Einfolume (V ₂ )

Oplossing:

P1 _V1 = _P2V2​_​​_​

( 2 x 10⁻⁴ ⁾ (1 x ^{10⁻⁴ )} ₌ (4 x ^10⁻⁴ ) V₂

( 1)(1 x _10-3 ⁾ = (2) V2

1 x ^10-3 = (2 ₎ V2

V2 ⁼ ½ _x 10-3

V2 = 0.5 x 10-3 ^{m3 =} 0.5 dm3 ⁼ 0.5 liter _s

Lês mear

1. Trije kondensatoren, C1 ₌ 2 μF, C2 ₌ 4 μF, C3 ₌ 4 μF, binne yn searje en parallel ferbûn . Bepale de kapasitans fan ien kondensator dy't itselde effekt sil hawwe as de kombinaasje.

Bekend:

Kondensator C1 = 2 μF_​

Kondensator _C2 = 4 μF

Kondensator _C3 = 4 μF

Winske: De lykweardige kapasitans (C)

Oplossing:

Kondensatoren C2 en C3 _binne parallel ferbûn. De lykweardige kapasitans _:

C _P = C ₂ + C ₃ = 4 + 4 = 8 μ F

Kondensatoren C1 en _Cp binne yn searje ferbûn. De lykweardige kapasitans _:

1/C = 1/C ₁ + 1/ C _P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μF

[irp]

2. Fiif kondensatoren, C1 ₌ 2 μF, C2 ₌ 4 μF, _C3 = 6 μF, _C4 = 5 μF, C5 ₌ 10 μF, binne yn searje en parallel ferbûn. Bepale de kapasitânsje fan ien kondensator dy't itselde effekt sil hawwe as de kombinaasje.

Bekend:

Kondensator C₁ = 2 μF

Kondensator _C2 = 4 μF

Kondensator _C3 = 6 μF

Kondensator _C4 = 5 μF

Kondensator _C5 = 10 μF

Winske: De lykweardige kapasitans (C)

Oplossing:

Kondensatoren C2 en C3 _binne parallel ferbûn. De lykweardige kapasitans _:

CP = _{C2 +} C3_​

KP = 4 + ₆

CP ₌ 10 μF​

Kondensatoren C1 , _{Cp ,} C4 en C5 _binne yn searje ferbûn. De lykweardige kapasitans _:

1/C = 1/C ₁ + 1/ C _P + 1/ C ₄ + 1/ C ₅

1 / C = 1/2 + 1/10 + 1/5 + 1/10

1/C = 5/10 + 1/10 + 2/10 + 1/10

1/C = 9/10

C = 10/9 μF

[irp]

3 C₁ = 3 μF, C₂ = 4 μF en C₃ = 3 μF, binne yn searje en parallel ferbûn. Bepale de elektryske enerzjy op 'e sikehuzen.

Bekend:

Kondensator C₁ = 3 μF

Kondensator _C2 = 4 μF

Kondensator _C3 = 3 μF​

Winske: De lykweardige kapasitans (C)

Oplossing:

Kondensatoren C2 en C3 _binne parallel ferbûn. De lykweardige kapasitans _:

CP = _{C2 +} C3_​

KP = 4 ₊ 3

CP ₌ 7 μF​

Kondensatoren C1 en _Cp binne yn searje ferbûn. De lykweardige kapasitans _:

1/C = 1/C ₁ + 1/ C _P

1/C = 1/3 + 1/7

1/C = 7/21 + 3/21

1/C = 10/21

C = 21/10

C = 2.1 μF

C = 2.1 x ^10-6 F

De elektryske enerzjy op 'e sirkwy's:

E = ½ ^CV²

E = ½ ( 2.1 x ^10-6 )(12 ² )

E = ½ (2.1 x 10-6 ⁾ (144)

E = (2.1 x 10-6 ⁾ (72)

E = 151.2 x ^10-6 Joule

E = 1.5 x ^10-4 Joule

Lês mear

1. Fjouwer kondensatoren, C1 ₌ 2 μF, _C2 = 1 μF, C3 ₌ 3 μF, C4 ₌ 4 μF, binne yn searje ferbûn . Bepale de kapasitans fan ien kondensator dy't itselde effekt sil hawwe as de kombinaasje.

Bekend:

Kondensator _C1 = 2 μF

Kondensator _C2 = 1 μF

Kondensator _C3 = 3 μF

Kondensator _C3 = 4 μF

Winske: De lykweardige kapasitans

Oplossing:

De lykweardige kapasitânsje:

1/C = 1/C ₁ + 1/C ₂ + 1/C ₃ + 1/C ₄

1/C = 1/2 + 1/1 + 1/3 + 1/4

1/C = 6/12 + 12/12 + 4/12 + 3/12

1/C = 25/12

C = 12/25

C = 0.48

De lykweardige kapasitans fan 'e heule kombinaasje is 0.48 μF.

[irp]

2. Bepale de lading op kondensator C1 _as it potinsjaalferskil tusken P en Q 12 Volt is …

Bekend:

Kondensator _C1 = 20 μF = 20 x ^10-6 F​

Kondensator _C2 = 20 μF = 20 x ^10-6 F​

Potinsjeel ferskil (V) = 12 Volt

Winske: de lading op kondensator _C1 ( _Q1 )

Oplossing:

De lykweardige kapasitânsje:

1/C = 1/C1 ₊ 1 _/ C2

1/C = 1/10 + 1/20 = 2/20 + 1/20 = 3/20

C = 20/3 μF ⁼ (20/3) x 10-6 F

Elektryske lading op 'e lykweardige kondensator:

Q = (C)(V) = (20/3)(12 )( ^10-6 ) = 80 x ^10-6 C

Q = 80 μC

Kondensators binne yn searje ferbûn sadat elektryske lading op 'e lykweardige kondensators = elektryske lading op kondensator C1 ₌ elektryske lading op kondensator C2_.

De elektryske lading op kondensator C1 is 80 μC_.

[irp]

3. Twa kondensatoren, C1 ₌ 2 μF en C2 ₌ 4 μF, binne yn searje ferbûn. De kondensatoren binne opladen. It potinsjaalferskil op kondensator C1 _is 2 Volt. De elektryske lading op kondensator C2 _is …

Bekend:

C apa c itor C ₁ = 2 μ F = 2 x 10 ^-6 F

C apa c itor C ₂ = 4 μ F = 4 x 10 ^-6 F

It potinsjaalferskil op kondensator _C1 ( V1 ₎ = 2 Volt

Winsk : Elektryske lading op kondensator C2_.

Oplossing:

Elektryske lading op kondensator C1 _:

Q ₁ = C ₁ V ₁ = (2 x 10 ^-6 )(2) = 4 x 10 ^-6 C

Q1 = 4 μC_​

Kondensators binne yn searje ferbûn sadat de elektryske lading op kondensator _C1 = elektryske lading op kondensator C2_.

De lading op kondensator C2 is 4 μC_.

Lês mear

1. Fjouwer kondensatoren , C1 ₌ 2 μF, _C2 = 1 μF, C3 ₌ 3 μF, C4 ₌ 4 μF, binne parallel ferbûn. Bepale de kapasitânsje fan ien kondensator dy't itselde effekt sil hawwe as de kombinaasje.

Bekend:

Kondensator C1 = 2 μF_​

Kondensator C2 = 1 μF_​

Kondensator C3 = 3 μF_​

Kondensator C3 = 4 μF_​

Winske: De lykweardige kapasitans

Oplossing:

De lykweardige kapasitânsje:

C = _C1 + _C2 + _C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

De lykweardige kapasitans fan 'e heule kombinaasje is 9 μF.

[irp]

2. Bepale de lading op kondensator C2 as it potinsjaalferskil tusken punten A en B ₉ Volt is…

Bekend:

C apa c itor C ₁ = 20 μ F = 20 x 10 ^-6 F

C apa c itor C ₂ = 30 μ F = 30 x 10 ^-6 F

Potinsjeel ferskil tusken punten A en B (V _AB ) = 9 Volt

Winske : de lading op kondensator C₂ ( _{Q₂ )}

Oplossing:

Potinsjeel ferskil:

Kondensators binne parallel ferbûn sadat it potinsjaalferskil tusken A en B (V _AB ) = it potinsjaalferskil op kondensator C ₁ (V ₁ ) = it potinsjaalferskil op kondensator C ₂ (V ₂ ) = 9 Volt.

Elektryske lading op kondensator C2 _:

Q² = C² _V² = (30 x ^10⁻⁶ _{) ( 9} ) = 270 x ^10⁻⁶ C

Q2 = 270 μC_​

De elektryske lading op kondensator C2 is 270 μC_.

[irp]

3. Trije kondensatoren, C1 ₌ 4 μF, C2 ₌ 2 μF, C3 ₌ 3 μF, binne parallel ferbûn. De kondensatoren binne opladen. It potinsjaalferskil op kondensator _C2 is 4 Volt. Bepale

(a) Elektryske lading op kondensatoren _C1 , _C2 en _C3

(b) Elektryske lading op 'e lykweardige kondensator fan 'e hiele kombinaasje

Bekend:

C apa c itor C ₁ = 4 μ F = 4 x 10 ^-6 F

Kondensator C2 = 2 _μF = 2 x ^10-6 F

Kondensator C3 = 3 _μF = 3 x ^10-6 F

Potinsjeel ferskil op kondensator _C2 ( V2 ₎ = 4 Volt

Winske : Elektryske lading op kondensator C3 ( _{Q3 )}

Oplossing:

(a) _Elektryske lading op kondensator C3

It potinsjaalferskil op kondensator C3 _:

Kondensators binne parallel ferbûn, sadat it potinsjaalferskil op 'e kondensator C₃ (V₃) = it potinsjeel ferskil op kondensator C₂ (V₂) = it potinsjeel ferskil op kondensator C₁ (V₁) = it potinsjeel ferskil op lykweardige kondensator (V) = 4 Volt

Elektryske lading op kondensator C1 _:

Q1 ₌ C1 _{V1 =} (4 x ^10-6 ) (4) = 16 x ^10-6 C

Q1 = 16 μC_​

Elektryske lading op kondensator C2 _:

Q2 ₌ C2 _{V2 =} (2 x ^10-6 ) (4) = 8 x ^10-6 C

Q2 = 8 μC_​

Elektryske lading op kondensator C3 _:

Q3 ₌ C3 _{V3 =} (3 x ^10-6 ) (4) = 12 x ^10-6 C

Q3 = 12 μC_​

(b) Elektryske lading op lykweardige kondensator

Q = _Q1 + _Q2 + _Q3

Q = 16 μ C + 8 μ C + 12 μ C = 36 μ C

Alternative oplossing:

De lykweardige kapasitânsje:

C = _C1 + _C2 + _C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x ^10-6 F

It potinsjeel ferskil op 'e lykweardige kondensator:

V ₁ = V ₂ = V ₃ = V = 4 Volt

De elektryske lading op 'e lykweardige kondensator:

Q = CV = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (4) = 36 x ^10⁻⁶ C

Q = 36 μC

Lês mear