1. Iעסקו בגזים ב- מיכל סגור בתחילה יש נפח V ו לחץ P. אם הלחץ הסופי הוא 4P והנפח נשמר קבוע, מהו ה-ratio של האנרגיה הקינטית ההתחלתית עם הסופית אנרגיה קינטית.
ידוע:
לחץ ראשוני (P1) = פ
לחץ סופי (P2) = 4P
נפח התחלתי (V1) = V
נפח סופי (V2) = V
מבוקש: היחס בין האנרגיה הקינטית ההתחלתית לאנרגיה הקינטית הסופית (KE1 : קE2)
פתרון:
הקשר בין לחץ (P), נפח (V) ואנרגיה קינטית (KE) של גזים אידיאליים :
היחס בין האנרגיה הקינטית ההתחלתית לאנרגיה הקינטית הסופית:
2. מהי האנרגיה הקינטית הממוצעת של מולקולות בגז אידיאלי ב-57oC.
ידוע:
טמפרטורת הגז (T) = 57oC + 273 = 330 קלווין
בולצמןקבוע של (k) = 1.38 x 10-23 ג'אול/קלווין
מבוקש: אנרגיית הקינטית הממוצעת של התרגום
פתרון:
הקשר בין אנרגיה קינטית (KE) לבין טמפרטורה של הגז (T):
אנרגיית הקינטית הממוצעת של התרגום:
3. גז ב 27oC במיכל סגור. אם האנרגיה הקינטית של הגז עולה פי 2 מהאנרגיה הקינטית ההתחלתית, הטמפרטורה הסופית של הגז היא...
ידוע:
טמפרטורה התחלתית (T1) = 27oC + 273 = 300 קלווין
אנרגיה קינטית ראשונית = קE
אנרגיה קינטית סופית = 4 קילו-ג'וליןE
מבוקש: הטמפרטורה הסופית (T2)
פתרון:
4. גז אידיאלי נמצא במיכל סגור, הוא מחומם כך ש... מהירות ממוצעת מספר חלקיקי הגז עולה פי 3 מהמהירות הממוצעת ההתחלתית. אם טמפרטורת הגז ההתחלתית היא 27oC, אז הטמפרטורה הסופית של הגז האידיאלי היא...
ידוע:
טמפרטורה התחלתית = 27oC + 273 = 300 קלווין
מהירות התחלתית v v
מהירות סופית = 2 וולט
רצה : Tהטמפרטורה הסופית של גז אידיאלי
פתרון:
המהירות הממוצעת הסופית = 2 כפול המהירות הממוצעת ההתחלתית
5. שלושה מולים של גז נמצאים בחלל בנפח של 36 ליטר. לכל מולקולת גז יש אנרגיה קינטית של 5 x 10-21 ג'אוּל. קבוע גז אוניברסלי = 8.315 ג'ול/מול.ק"ג וקבוע בולצמן = 1.38 x 10-23 J/K. מהו לחץ הגז במיכל.
ידוע:
מספר מולים (n) = 3 מולים
נפח = 36 ליטר = 36 דצימטר3 = 36 x 10-3 m3
קבוע בולצמן (k) = 1.38 x 10-23 J/K
אנרגיה קינטית (KE) = 5 x 10-21 ג'אוּל
קבוע גז אוניברסלי (R) = 8.315 ג'ול/מול.K
רצה לחץ גז (P)
פתרון:
חשב את הטמפרטורה באמצעות משוואת האנרגיה הקינטית של גז.
חשב את לחץ הגז באמצעות משוואת חוק הגזים האידיאליים (במספר מולים, n):
PV = n RT
פ (36 x 10-3) = (3)(8.315)(241.5)
פ (36 x 10-3) = 6024.22
לחץ הגז הוא 1.67 x 105 פסקל או 1.67 אטמוספרות.
