Fizik

1. Mwen jere gaz nan yon veso fèmen. Okòmansman , yo gen yon volim V ak yon presyon P. Si presyon final la se 4P epi volim nan rete konstan, ki rapò enèji sinetik inisyal la ak enèji sinetik final la?

Li te ye:

Presyon inisyal (P1 ₎ = P

Presyon final (P2 ₎ = 4P

Volim inisyal (V ₁ ) = V

Volim final ( _V2 ) = V

Rechèch: 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 yo :

Rapò enèji sinetik inisyal la ak enèji sinetik final la:

[irp]

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

Li te ye:

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

Konstan Boltzmann nan (k) = 1.38 x 10 ^-23 Joule/Kelvin

Rechèch: Enèji sinetik translasyonèl mwayèn nan

Solisyon:

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

Enèji sinetik translasyon mwayèn:

[irp]

3. Yon gaz a 27 ^° C nan yon veso 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 ^° C + 273°C = 300°K

Enèji sinetik inisyal = KE

Enèji sinetik final = 4 K E

Tanperati final la ( _T2 )

Solisyon:

[irp]

4. Yon gaz ideyal nan yon veso fèmen, li chofe pou vitès mwayèn final patikil gaz yo ogmante pa 3 fwa vitès mwayèn inisyal la. Si tanperati inisyal gaz la se 27 ^° C, alò tanperati final gaz ideyal la se…

Li te ye:

Tanperati inisyal = 27 ^° C + 273 = 300 Kelvin

Vitès inisyal = v

Vitès final = 2v

Tanperati final gaz ideyal la

Solisyon:

Vitès mwayèn final la = 2 fwa vitès mwayèn inisyal la

[irp]

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

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 Joules

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

Rechèch : 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

1. Mwen fè fas ak gaz nan yon veso fèmen. Okòmansman, yo gen volim V ak tanperati T. Tanperati final la se 5/4T epi presyon final la se 2P. Ki volim final gaz la?

Li te ye:

Volim inisyal (V ₁ ) = V

Tanperati inisyal (T1 ₎ = T

Tanperati final (T2 ₎ = 5/4 T

Presyon inisyal (P1 ₎ = P

Presyon final (P2 ₎ = 2P

Volim Final la (V ₂ )

Solisyon:

[irp]

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

Li te ye:

Mòl gaz (n) = 2 mòl glas

Tanperati estanda (T) = 0 ^° C = 0 + 273 = 273 Kelvin

Presyon estanda (P) = 1 atm = 1.013 x 10 ⁵ Pa

Konstan gaz inivèsèl (R) = 8.315 Joule/mol e .Kelvin

Volim gaz yo vle (V)

Solisyon:

Ekwasyon 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.

[irp]

3. 4 lit gaz oksijèn gen yon tanperati 27°C ak yon presyon 2 atm (1 atm = 10 ⁵ Pa) nan yon veso fèmen. Konstan gaz inivèsèl (R) = 8.314 J.mol e ⁻¹ .K ⁻¹ ak nimewo Avogadro a ( N _A ) = 6.02 x 10 ²³ molekil/mol e . Ki 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 ^° C = 27 + 273 = 300 Kelvin

Presyon gaz yo (P) = 2 atm = 2 x 10 ⁵ Pa

Konstan gaz inivèsèl (R) = 8.314 J.mol e ⁻¹ .K ⁻¹

Nimewo Avogadro a (N _A ) = 6.02 x 10 ²³

Kesyon ou bezwen : Ki molekil oksijèn ki nan veso a (N)?

Solisyon:

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

[irp]

4. Yon veso ki gen yon gaz neon (Ne, mas atomik = 20 u) nan tanperati ak presyon estanda (STP ) gen yon volim 2 m3 ^. Detèmine mas gaz neon an!

Li te ye:

Mas atomik neon = 20 gram/mol e = 0,02 kg/mol e

Tanperati estanda (T) = 0 ^° C = 273 Kelvin

Presyon estanda (P) = 1 atm = 1.013 x 10 ⁵ Pascal

Volim (V) = 2 ^m³

Mas (m) gaz neon ki nesesè

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. Okòmansman, gaz mwen yo gen presyon P ak tanperati T. Gaz la sibi pwosesis izokorik la , sa ki fè 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

Tanperati final la ( _T2 )

Solisyon:

Fòmil lalwa Gay-Lussac la :

Tanperati final la vin 4 fwa tanperati inisyal la.

[irp]

2. Nan yon veso fèmen, gaz ideyal yo okòmansman gen yon tanperati 27 ^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 ^° C + 273°C = 300°K

Tanperati final la ( _T2 )

Solisyon:

[irp]

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 10 ⁵ Pa

Presyon kalib inisyal la = 2 atm = 2 x 10 ⁵ Pa

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

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

Tanperati final la (T1 ₎ = 47 ^° C + 273°C = 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 = tanperati inisyal ). Ki tanperati final la?

Li te ye:

Volim inisyal (V ₁ ) = V

Volim final (V2 ₎ = 3V

Tanperati inisyal (T1 ₎ = T

Tanperati final la ( _T2 )

Solisyon:

Fòmil lalwa Charles la :

Tanperati final gaz yo vin 3 fwa tanperati inisyal la.

[irp]

2. Okòmansman, gaz mwen yo gen volim V ak tanperati T. Si gaz la sibi pwosesis izobarik la pou tanperati a vin 2 fwa tanperati inisyal la, alò volim final gaz yo se...

Li te ye:

Volim inisyal (V ₁ ) = V

Tanperati inisyal (T1 ₎ = T

Tanperati final (T2 ₎ = 2T

Volim final la (V ₂ )

Solisyon:

Volim final gaz yo vin 2 fwa volim inisyal la.

[irp]

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

Li te ye:

Volim inisyal (V ₁ ) = 2 lit = 2 dm ³ = 2 x 10 ^-3 m ³

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

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

Tanperati final la ( _T2 )

Solisyon:

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

Li piplis

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

Li te ye:

Presyon inisyal (P1 ₎ = P

Presyon final (P2 ₎ = 4P

Volim inisyal (V ₁ ) = V

Volim Final la ( V ₂ )

Solisyon:

Fòmil lalwa Boyle a :

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.

[irp]

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

Li te ye:

Presyon inisyal (P1 ₎ = P

Volim inisyal (V ₁ ) = V

Volim final (V2 ₎ = 2V

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.

[irp]

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:

Presyon inisyal (P1 ₎ = 2 atm = 2 x ¹⁰⁵ Pa

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

Volim inisyal (V ₁ ) = 1 lit = 1 dm ³ = 1 x 10 ^-3 m ³

Volim final la ( V ₂ )

Solisyon:

P1 _V1 = _P2 V2​_​​

( 2 x 10⁵ ⁾ (1 x ^{10⁵ ) =} ₍ 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 _lit s

Li piplis

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

Li te ye:

Kondansateur C1 = 2 μF_​

Kondansateur _C2 = 4 μF

Kondansateur _C3 = 4 μF

Rechèch: Kapasitans ekivalan an (C)

Solisyon:

Kondansateur C2 ak _{C3 yo konekte} an paralèl. Kapasitans ekivalan an:

C _P = C ₂ + C ₃ = 4 + 4 = 8 μ F

Kondansateur C1 ak Cp _{yo konekte} an seri. Kapasitans ekivalan an:

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

C = 8/5 μF

[irp]

2. Senk kondansateur, C1 ₌ 2 μF, C2 ₌ 4 μF, C3 ₌ 6 μF, _C4 = 5 μF, C5 ₌ 10 μF, 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

Kondansateur _C2 = 4 μF

Kondansateur _C3 = 6 μF

Kondansateur _C4 = 5 μF

Kondansateur _C5 = 10 μF

Rechèch: Kapasitans ekivalan an (C)

Solisyon:

Kondansateur C2 ak _{C3 yo konekte} an paralèl. Kapasitans ekivalan an:

CP = _{C2 +} C3_​

CP = 4 + ₆

CP ₌ 10 μ F

Kondansateur C1 , _CP , C4 _ak C5 _{yo konekte} an seri. Kapasitans ekivalan an:

1/C = 1/C1 _{+ 1} / CP + 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

[irp]

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

Kondansateur _C2 = 4 μF

Kondansateur _C3 = 3 μF​

Rechèch: Kapasitans ekivalan an (C)

Solisyon:

Kondansateur C2 ak _{C3 yo konekte} an paralèl. Kapasitans ekivalan an:

CP = _{C2 +} C3_​

CP = 4 ₊ 3

CP ₌ 7 μ F

Kondansateur C1 ak CP yo _konekte an seri. Kapasitans ekivalan an _:

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

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, konekte an seri . Detèmine kapasitans yon sèl kondansateur ki pral gen menm efè ak konbinezon an.

Li te ye:

Kondansateur _C1 = 2 μF

Kondansateur _C2 = 1 μF

Kondansateur _C3 = 3 μF

Kondansateur _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 konplè a se 0.48 μF.

[irp]

2. Detèmine chaj ki sou kondansateur C1 _a si diferans potansyèl ant P ak Q a se 12 Vòlt…

Li te ye:

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

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

Diferans potansyèl (V) = 12 Vòlt

Yo vle: chaj ki sou kondansateur _C1 ( _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 μ F = (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 pou chaj elektrik sou kondansateur ekivalan yo = chaj elektrik sou kondansateur C1 ₌ chaj elektrik sou kondansateur C2_.

Chaj elektrik sou kondansateur C1 _a se 80 μC.

[irp]

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

Li te ye:

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

Diferans potansyèl sou kondansateur _C1 ( _V1 ) = 2 Vòlt

Yo chèche : Chaj elektrik sou kondansateur C2_.

Solisyon:

Chaj elektrik sou kondansateur C1 _:

Q1 ₌ C1 _V1 = (2 x ^10-6 ₎ (2) = 4 ^x 10-6C

Q1 = 4 μC_​

Kondansateur yo konekte an seri pou chaj elektrik sou kondansateur _C1 = chaj elektrik sou kondansateur C2_.

Chaj ki sou kondansateur C2 _a se 4 μC.

Li piplis

1. Kat 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:

Kondansateur C1 = 2 μF_​

Kondansateur C2 = 1 μF_​

Kondansateur C3 = 3 μF_​

Kondansateur 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 konplè a se 9 μF.

[irp]

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

Li te ye:

Kapacitè C 1 = 20 μ F = 20 x 10 ^-6 _F

Kapacitè C 2 = 30 μ F = 30 x 10 ^-6 _F

Diferans potansyèl ant pwen A ak B (V _AB ) = 9 Vòlt

Yo vle : chaj ki sou kondansateur C2 ( _{Q2 )}

Solisyon:

Diferans potansyèl:

Kondansateur yo konekte an paralèl pou diferans potansyèl ant A ak B (V _AB ) = diferans potansyèl sou kondansateur C ₁ (V ₁ ) = diferans potansyèl sou kondansateur C ₂ (V ₂ ) = 9 Vòlt.

Chaj elektrik sou kondansateur C2 _:

Q2 = C2 _V2 = ( ³⁰ x ^10-6 ₎ (9) = 270 x _10-6C

Q2 = 270 μC_​

Chaj elektrik sou kondansateur C2 _a se 270 μC.

[irp]

3. Twa kondansateur, C1 ₌ 4 μF, C2 ₌ 2 μF, C3 ₌ 3 μF, konekte an paralèl. Kondansateur yo chaje. Diferans potansyèl sou kondansateur C2 _a 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:

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

Kondensateur C C ₂ = 2 μ F = 2 x 10 ^-6 F

Kondensateur C C ₃ = 3 μ F = 3 x 10 ^-6 F

Diferans potansyèl sou kondansateur _C2 ( V2 ₎ = 4 Vòlt

Rechèch : Chaj elektrik sou kondansateur C3 ( _{Q3 )}

Solisyon:

(a) _Chaj elektrik sou kondansateur C3

Diferans potansyèl sou kondansateur C3 _la :

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 ^10-6C

Q1 = 16 μC_​

Chaj elektrik sou kondansateur C2 _:

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

Q2 = 8 μC_​

Chaj elektrik sou kondansateur C3 _:

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

Q3 = 12 μC_​

(b) Chaj elektrik sou yon kondansateur ekivalan

Q = _Q1 + _Q2 + _Q3

Q = 16 μ C + 8 μ C + 12 μ C = 36 μ C

Solisyon altènatif:

Kapasitans ekivalan an:

C = _C1 + _C2 + _C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x 10 ^-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