Pwoblèm Rezoud nan Fizik Debaz

1. Ifè fas ak gaz nan yon veso fèmen okòmansman gen volim V ak presyon P. Si presyon final la se 4P epi volim nan rete konstan, ki sa ra a ye?tio enèji sinetik inisyal la ak final la enèji sinetik.

Li te ye:

Premye presyon (P₁) = P

Presyon final la (P₂) = 4P

Volim inisyal (V₁) = V

Volim final (V₂) = V

Wanted: Rapò enèji sinetik inisyal la ak enèji sinetik final la (KE₁ :KE₂)

Solisyon:

Relasyon ki genyen ant presyon (P), volim (V) ak enèji sinetik (KE) gaz ideyal :

Rapò enèji sinetik inisyal la ak enèji sinetik final la:

2. Ki enèji sinetik translasyonèl mwayèn molekil yo nan yon gaz ideyal a 57^oC.

Li te ye:

Tanperati gaz la (T) = 57^oC + 273 = 330 Kelvin

Boltzmannkonstan an (k) = 1.38 x 10^-23 Joule/Kelvin

Wanted: Enèji sinetik translasyonèl mwayèn nan

Solisyon:

Relasyon ki genyen ant enèji sinetik (KE) ak tanperati gaz la (T):

Enèji sinetik translasyon mwayèn:

3. Yon gaz nan 27^oC nan yon veso ki fèmen. Si enèji sinetik gaz la ogmante 2 fwa enèji sinetik inisyal la, kidonk tanperati final gaz la se...

Li te ye:

Tanperati inisyal (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Enèji sinetik inisyal = KE

Enèji sinetik final = 4 KE

Wanted: Tanperati final la (T₂)

Solisyon:

4. Yon gaz ideyal nan yon veso fèmen, li chofe pou sa se final la. vitès mwayèn patikil gaz yo ogmante pa 3 fwa vitès mwayèn inisyal la. Si tanperati gaz inisyal la se 27^oC, lè sa a tanperati final gaz ideyal la se ...

Li te ye:

Tanperati inisyal = 27^oC + 273 = 300 Kelvin

Vitès inisyal =v

Vitès final la = 2v

Wanted :Ttanperati final gaz ideyal la

Solisyon:

Vitès mwayèn final la = 2x vitès mwayèn inisyal la

5. Twa mòl gaz nan yon espas ki gen yon volim 36 lit. Chak molekil gaz gen yon enèji sinetik 5 x 10^-21 Joule. Konstan gaz inivèsèl = 8.315 J/mol.K ak konstan Boltzmann = 1.38 x 10^-23 J/K. Ki presyon gaz ki nan resipyan an?

Li te ye:

Kantite mòl (n) = 3 mòl

Volim = 36 lit = 36 dm³ = 36 x 10^-3 m³

Konstan Boltzmann nan (k) = 1.38 x 10^-23 J / K

Enèji sinetik (KE) = 5 x 10^-21 Joule

Konstan gaz inivèsèl (R) = 8.315 J/mol.K

Wanted Presyon gaz (P)

Solisyon:

Kalkile tanperati a lè w sèvi ak ekwasyon enèji sinetik gaz la.

Kalkile presyon gaz la lè l sèvi avèk ekwasyon lwa gaz ideyal la (an kantite mòl, n):

PV = n RT

P (36 x 10^-3) = (3)(8.315)(241.5)

P (36 x 10^-3) = 6024.22

Presyon gaz la se 1.67 x 10⁵ Pascal oubyen 1.67 atmosfè.

Li piplis

NAN. Mwenfè fas ak gaz nan yon veso fèmen okòmansman gen volim V ak tanperati K. Tanperati final la se 5/4T epi tanperati final la presyon se 2P. Ki volim final gaz la?

Li te ye:

Volim inisyal (V₁) = V

Tanperati inisyal (T₁) = T

Tanperati final (T₂) = 5/4 T

Presyon inisyal (P₁) = P

Presyon final (P₂) = 2P

Wanted: Volim final (V₂)

Solisyon:

2. Detèmine volim 2.00 mol laes gaz yo (gaz ideyal) nan STP. STP = Tanperati ak Presyon Estanda.

Li te ye:

Mòl gaz (n) = 2 moles

Tanperati estanda (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Kelvin

Presyon estanda (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pa

Konstan gaz inivèsèl (R) = 8.315 Joules/moleKelvin

Wanted Volim gaz yo (V)

Solisyon:

Ekwasyon nan Lwa gaz ideyal la (an kantite mòl, n)

Volim 2 mòl gaz se 44.8 lit.

Volim 1 mol gaz se 45.4 lit / 2 = 22.4 lit.

Volim 1 mol nenpòt gaz se 22.4 lit.

3. 4 lit gaz oksijèn gen yon tanperati 27°C ak yon presyon 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) nan yon veso fèmen. Konstan gaz inivèsèl (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1 ak nimewo Avogadro a (N_A) = 6.02 x 10²³ molekil/moleKi molekil gaz oksijèn ki nan veso a?

Li te ye:

Volim gaz (V) = 4 lit = 4 dm³ = 4 x 10^-3 m³

Tanperati gaz yo (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Kelvin

Presyon gaz yo (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Konstan gaz inivèsèl (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1

Nimewo Avogadro a (N_A) = 6.02 x 10²³

Wanted Ki molekil oksijèn ki nan veso a (N)

Solisyon:

Nan 1 mol oksijèn gaz, gen 1.93 x 10²³ molekil oksijèn.

4. Yon veso ki gen yon gaz neon (Ne, mas atomik = 20 u) nan tanperati ak presyon estanda (STP) gen yon volim 2 m³Detèmine mas gaz neon an!

Li te ye:

Mas atomik neon an = 20 gram/mole = 0,02 kg/mole

Tanperati estanda (T) = 0^oC = 273 Kelvin

Presyon estanda (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pascal

Volim (V) = 2 m³

Wanted : mas (M) gaz neon

Solisyon:

Nan tanperati ak presyon estanda (STP), 1 mole nenpòt gaz, gen ladan gaz neon, gen volim 22.4 lits = 22.4 dm³ = 0.0448 m³.

Nan volim 2 m³, Gen 44.6 mòl gaz neon.

Mas atomik relatif gaz neon an se 20 gram/mòl.

Sa vle di ke nan 1 mol gen 20 gram oswa 0.02 kg gaz neon. Paske nan 1 mol gen 0.02 kg gaz neon alò nan 44.6 mol gen 44.6 mol x 0.02 kg/mol = 0.892 kg = 892 gram gaz neon.

Li piplis

1. Igaz kontra yo okòmansman genyen presyon P ak tanperati T. Gaz la sibi pwosesis izokorik pou presyon final la vin 4 fwa presyon inisyal la. Ki tanperati final gaz la?

Li te ye:

Presyon inisyal (P₁) = P

Presyon final (P₂) = 4P

Tanperati inisyal (T₁) = T

Wanted: Tanperati final (T₂)

Solisyon:

Fòmil la nan Lalwa Gay-Lussac :

Tanperati final la vin 4 fwa tanperati inisyal la.

2. Nan yon veso fèmen, gaz ideyal yo okòmansman gen yon tanperati 27 degre.^oC. Si Presyon final la vin 2 fwa presyon inisyal la, ki tanperati final la?

Li te ye:

Presyon inisyal (P₁) = P

Presyon final (P₂) = 2P

Tanperati inisyal (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Wanted: Tanperati final (T₂)

Solisyon:

3. Yo plen yon kawotchou a yon presyon 2 atm a 27°C. Apre yon woulib, tanperati andedan kawotchou a monte a 47°C. Ki presyon ki andedan kawotchou a kounye a?

Li te ye:

Presyon atmosferik la = 1 atm = 1 x 10⁵ Pa

Presyon kalib inisyal la = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Presyon absoli inisyal la (P₁) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 10⁵ Pa

Tanperati inisyal la (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Tanperati final la (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K

Rechèch: Tanperati final kalib la

Solisyon:

Presyon final la = presyon absoli final la – presyon atmosferik

Presyon final la = 3.2 atm – 1 atm

Presyon final la = 2.2 atm

Li piplis

1. Nan yon veso fèmen, gaz la elaji pou volim final la vin 3 fwa volim inisyal la (V = volim inisyal, T = volim inisyal tanperati). Ki tanperati final la?

Li te ye:

Volim inisyal (V₁) = V

Volim final (V₂) = 3V

Tanperati inisyal (T₁) = T

Wanted: Tanperati final (T₂)

Solisyon:

Fòmil la nan Lalwa Charles :

Tanperati final gaz yo vin 3 fwa tanperati inisyal la.

NAN. MwenOkòmansman, gaz ki nan kontra yo gen volim V ak tanperati T. Si gaz la sibi pwosesis izobarik pou tanperati a vin 2 fwa tanperati inisyal la, volim final gaz yo se...

Li te ye:

Volim inisyal (V₁) = V

Tanperati inisyal (T₁) = T

Tanperati final (T₂) = 2T

Wanted: volim final (V₂)

Solisyon:

Volim final gaz yo vin 2 fwa volim inisyal la.

3. Nan yon veso fèmen, gaz ideyal yo okòmansman gen yon volim 2 lit ak yon tanperati 27 degre.^oC. Si volim final gaz yo vin 3 lit, alò tanperati final la se…

Li te ye:

Volim inisyal (V₁) = 2 lit = 2 dm³ = 2 x 10^-3 m³

Volim final (V₂) = 3 lit = 3 dm³ = 3 x 10^-3 m³

Tanperati inisyal (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Rechèch: Tanperati final (T₂)

Solisyon:

Tanperati final la se 177 degre^oC oubyen 177 + 273 = 450 Kelvin.

Li piplis

1. Gen kèk gaz ideyal ki genyen okòmansman presyon P ak volim V. Si gaz la sibi pwosesis izotèmik pou presyon final la vin 4 fwa presyon inisyal la, alò volim final gaz la se...

Li te ye:

Premye presyon (P₁) = P

Presyon final la (P₂) = 4P

Volim inisyal (V₁) = V

Wanted: Volim final (V₂)

Solisyon:

Fòmil la nan Lalwa Boyle :

PV = konstan

P₁ V₁ = P₂ V₂

(P)(V) = (4P)(V₂)

V = 4 V₂

V₂ = V / 4 = ¼ V

Volim final gaz yo se ¼ fwa volim inisyal la.

2. Nan yon veso fèmen, gaz la elaji konsa final volim vin 2 fwa volim inisyal la (V = volim inisyal, P = presyon inisyal). Presyon final gaz yo se...

Li te ye:

Premye presyon (P₁) = P

Volim inisyal (V₁) = V

Volim final (V₂) = 2V

Wanted : Presyon final la (P₂)

Solisyon:

P₁ V₁ = P₂ V₂

PV = P₂ (2V)

P= P₂ (2)

P₂ = P / 2 = ½ P

Presyon gaz la vin ½ fwa presyon inisyal la.

3. Nan yon veso fèmen, gaz ki gen yon presyon 2 atm ak yon volim 1 lit. Si presyon gaz la vin 4 atm, volim gaz la vin...

Li te ye:

Premye presyon (P₁) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Presyon final la (P₂) = 4 atm = 4 x 10⁵ Pa

Volim inisyal (V₁) = 1 lit = 1 dm³ = 1 x 10^-3 m³

Wanted : Volim final (V₂)

Solisyon:

P₁ V₁ = P₂ V₂

(2 x 10⁵)(1 x 10^-3) = (4 x 10⁵) 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 lits

Li piplis

1. Twa kondansateur, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, se konekte an seri ak paralèlDetèmine kapasitans yon sèl kondansateur ki pral gen menm efè ak konbinezon an.

Li te ye:

CAPACITOR C₁ = 2 μF

CAPACITOR C₂ = 4 μF

CAPACITOR C₃ = 4 μF

Rechèch: Kapasitans ekivalan an (C)

Solisyon:

CAPACITOR C₂ ak C₃ konekte an paralèl. Kapasitans ekivalan an:

C_P = C₂ +C₃ = 4 + 4 = 8 μF

CAPACITOR C₁ ak C_p konekte an seri. Kapasitans ekivalan an:

1/C = 1/C₁ + 1/C_P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μF

2. Senk kondansateur, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 6 μF, C₄ = 5 μF, C₅ = 10 μF, yo konekte an seri ak an paralèl. Detèmine kapasitans yon sèl kondansateur ki pral gen menm efè ak konbinezon an.

Li te ye:

CAPACITOR C₁ = 2 μF

CAPACITOR C₂ = 4 μF

CAPACITOR C₃ = 6 μF

CAPACITOR C₄ = 5 μF

CAPACITOR C₅ = 10 μF

Rechèch: Kapasitans ekivalan an (C)

Solisyon:

CAPACITOR C₂ ak C₃ yo konekte an paralèl. Kapasitans ekivalan an:

C_P = C₂ +C₃

C_P = NAN + X

C_P = 10 μF

CAPACITOR C₁, C_P, C₄ ak C₅ yo konekte an seri. Kapasitans ekivalan an:

1/C = 1/C₁ + 1/C_P + 1/C₄ + 1/C₅

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

NAN. C₁ = 3 μF, C₂ = 4 μF ak C₃ = 3 μF, yo konekte an seri ak an paralèl. Detèmine enèji elektrik sou sikui.

Li te ye:

CAPACITOR C₁ = 3 μF

CAPACITOR C₂ = 4 μF

CAPACITOR C₃ = 3 μF

Rechèch: Kapasitans ekivalan an (C)

Solisyon:

CAPACITOR C₂ ak C₃ yo konekte an paralèl. Kapasitans ekivalan an:

C_P = C₂ +C₃

C_P = 4 + 3

C_P = 7 μF

CAPACITOR C₁ ta dwe apwouve bèso tibebe w la epi C_P yo konekte an seri. Kapasitans ekivalan an:

1/C = 1/C₁ + 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 = 2.1x10^-6 F

Enèji elektrik nan sikui yo:

E = ½ CV²

E = ½ (2.1 x 10^-6) (12²)

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

Li piplis

1. Kat kondansateur, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, yo konekte nan seriDetèmine kapasitans yon sèl CAPACITOR ki pral gen menm efè ak konbinezon an.

Li te ye:

CAPACITOR C₁ = 2 μF

CAPACITOR C₂ = 1 μF

CAPACITOR C₃ = 3 μF

CAPACITOR C₃ = 4 μF

Rechèch: Kapasitans ekivalan an

Solisyon:

Kapasitans ekivalan an:

1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + 1/C₄

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

Kapasitans ekivalan konbinezon an antye is 0.48 μF.

2. Detèmine chaj ki sou kondansateur C a₁ si la potansyèl diferans ant P ta dwe apwouve bèso tibebe w la epi Q is 12 Vòlt…

Li te ye:

CAPACITOR C₁ = 10 μF= 10 x 10^-6 F

CAPACITOR C₂ = 20 μF= 20 x 10^-6 F

Diferans potansyèl (V) = 12 Volt

Rechèch: chaj ki sou kondansateur C a₁ (Q₁)

Solisyon:

Kapasitans ekivalan an:

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

Chaj elektrik sou kondansateur ekivalan an:

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

Q = 80 μC

Kondansateur yo konekte an seri konsa chaj elektrik sou kondansateur ekivalan yo = chaj elektrik sou kondansateur yo C₁ = chaj elektrik sou kondansateur C₂.

Chaj elektrik ki sou kondansateur a C₁ se 80 μC.

3. De kondansateur, C₁ = 2 μF ak C₂ = 4 μF, yo konekte an seri. Kondansateur yo chaje. Diferans potansyèl sou kondansateur C a₁ se 2 Vòlt. Chaj elektrik ki sou kondansateur C a₂ se ...

Li te ye:

CpapacItor C₁ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

CpapacItor C₂ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Diferans potansyèl sou kondansateur la C₁ (V₁) = 2 Vòlt

Wanted : Chaj elektrik sou kondansateur C₂.

Solisyon:

Chaj elektrik sou kondansateur C₁ :

Q₁ = C₁ V₁ = (2 x 10^-6)(2) = 4 x 10^-6 C

Q₁ = 4 μC

Kondansateur yo konekte an seri pou chaj elektrik sou kondansateur a C₁ = chaj elektrik sou kondansateur C₂.

Chaj ki sou kondansateur a C₂ is 4 μC.

Li piplis

1. Fou kondansateur, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, konekte an paralèl. Detèmine kapasitans yon sèl kondansateur ki pral gen menm efè ak konbinezon an.

Li te ye:

CAPACITOR C₁ = 2 μF

CAPACITOR C₂ = 1 μF

CAPACITOR C₃ = 3 μF

CAPACITOR C₃ = 4 μF

Rechèch: Kapasitans ekivalan an

Solisyon:

Kapasitans ekivalan an:

C = C₁ +C₂ +C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF = 9 μF

Kapasitans ekivalan konbinezon an antye se 9 μF.

2. Detèmine nan chaj sou kondansateur C₂ si la potansyèl diferans ant pwen A ak B a se 9 Vòlt…

Li te ye:

CpapacItor C₁ = 20 μF = 20 x 10^-6 F

CpapacItor C₂ = 30 μF = 30 x 10^-6 F

Diferans potansyèl ant pwen yo A ta dwe apwouve bèso tibebe w la epi B (V_AB) = 9 Vòlt

Wanted : chaj ki sou kondansateur a C₂ (Q₂)

Solisyon:

Diferans potansyèl:

Kondansateur yo konekte an paralèl konsa diferans potansyèl ant A ak B (V_AB) = diferans potansyèl sou kondansateur C a₁ (V₁) = diferans potansyèl sou kondansateur C a₂ (V₂) = 9 Vòlt.

Chaj elektrik sou kondansateur C₂ :

Q₂ = C₂ V₂ = (30 x 10^-6)(9) = 270 x 10^-6 C

Q₂ = 270 μC

Chaj elektrik ki sou kondansateur a C₂ is 270 μC.

3. Twa kondansateur, C₁ = 4 μF, C₂ = 2 μF, C₃ = 3 μF, yo konekte an paralèl. Kondansateur yo chaje. Diferans potansyèl sou kondansateur la C₂ se 4 Vòlt. Detèmine

(a) Chaj elektrik sou kondansateur C₁, C₂ ak C₃

(b) Chaj elektrik sou kondansateur ekivalan konbinezon konplè a

Li te ye:

CpapacItor C₁ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Ckondansateur C₂ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

Ckondansateur C₃ = 3 μF = 3 x 10^-6 F

Diferans potansyèl sou kondansateur C₂ (V₂) = 4 Vòlt

Wanted : Chaj elektrik sou kondansateur C₃ (Q₃)

Solisyon:

(A) Chaj elektrik sou kondansateur C₃

Diferans potansyèl sou kondansateur la C₃ :

Kondansateur yo konekte an paralèl pou diferans potansyèl la sou kondansateur a C₃ (V₃) = diferans potansyèl sou kondansateur yo C₂ (V₂) = diferans potansyèl sou kondansateur yo C₁ (V₁) = diferans potansyèl sou yon kondansateur ekivalan (V) = 4 Vòlt

Chaj elektrik sou kondansateur C₁ :

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

Q₁ = 16 μC

Chaj elektrik sou kondansateur C₂ :

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

Q₂ = 8 μC

Chaj elektrik sou kondansateur C₃ :

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

Q₃ = 12 μC

(B) Chaj elektrik sou kondansateur ekivalan

Q = Q₁ + K₂ + K₃

Q = 16 μC+8 μC+12 μC = 36 μC

Solisyon altènatif:

Kapasitans ekivalan an:

C = C₁ +C₂ +C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF = 9 μF

C = 9x10^-6 F

Diferans potansyèl sou kondansateur ekivalan an:

V₁ =V₂ =V₃ = V = 4 Vòlt

Chaj elektrik sou kondansateur ekivalan an:

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

Q = 36 μC

Li piplis