Негізгі физикадағы шешілген есептер

1. Iгаздарды а-да ұстау жабық контейнер бастапқыда V көлемі бар және қысым P. Егер соңғы қысым 4P болса және көлем тұрақты сақталса, ra қандай болады?tio бастапқы кинетикалық энергияның соңғы энергиямен кинетикалық энергия.

Белгілі:

Бастапқы қысым (P₁) = P

Соңғы қысым (P₂) = 4P

Бастапқы дыбыс деңгейі (V₁) = V

Соңғы дыбыс деңгейі (V₂) = V

Қалаған: Бастапқы кинетикалық энергияның соңғы кинетикалық энергияға қатынасы (KE₁ : ҚE₂)

Шешімі:

Қысым (P), көлем (V) және кинетикалық энергия (KE) арасындағы байланыс идеал газдар :

Бастапқы кинетикалық энергияның соңғы кинетикалық энергияға қатынасы:

2. 57 температурада идеал газдағы молекулалардың орташа ілгерілемелі кинетикалық энергиясы қандай?^oC.

Белгілі:

Газ температурасы (T) = 57^oC + 273 = 330 Кельвин

Больцмантұрақтысы (k) = 1.38 x 10^-23 Джоуль/Кельвин

Қалаған: Орташа трансляциялық кинетикалық энергия

Шешімі:

Кинетикалық энергия (КЭ) мен арасындағы байланыс температура газдың (T):

Орташа трансляциялық кинетикалық энергия:

3. Газ 27^oC жабық контейнерде. Егер газдың кинетикалық энергиясы бастапқы кинетикалық энергиядан 2 есе артса, онда газдың соңғы температурасы...

Белгілі:

Бастапқы температура (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Бастапқы кинетикалық энергия = ҚE

Соңғы кинетикалық энергия = 4 КE

Қалаған: Соңғы температура (T₂)

Шешімі:

4. Идеал газ жабық ыдыста болады, ол қыздырылады, бұл соңғы нәтиже береді орташа жылдамдық газ бөлшектерінің саны бастапқы орташа жылдамдықтан 3 есеге артады. Егер бастапқы газ температурасы болса 27^oC, онда идеал газдың соңғы температурасы ...

Белгілі:

Бастапқы температура = 27^oC + 273 = 300 Кельвин

Бастапқы жылдамдық = v

Соңғы жылдамдық = 2в

Қажет : Тидеал газдың соңғы температурасы

Шешімі:

Соңғы орташа жылдамдық = 2 x бастапқы орташа жылдамдық

5. 36 литрлік кеңістікте үш моль газ бар. Әрбір газ молекуласының кинетикалық энергиясы 5 x 10^-21 Джоул. Әмбебап газ тұрақтысы = 8.315 Дж/моль.К және Больцман тұрақтысы = 1.38 x 10^-23 Дж/К. Ыдыстағы газ қысымы қандай?

Белгілі:

Моль саны (n) = 3 моль

Көлемі = 36 литр = 36 дм³ = 36 х 10^-3 m³

Больцман тұрақтысы (k) = 1.38 x 10^-23 Дж / к

Кинетикалық энергия (КЭ) = 5 x 10^-21 Джоул

Әмбебап газ тұрақтысы (R) = 8.315 Дж/моль.К

Қажет Газ қысымы (P)

Шешімі:

Газдың кинетикалық энергия теңдеуін пайдаланып температураны есептеңіз.

Идеал газ заңының теңдеуін (моль санымен, n) пайдаланып газ қысымын есептеңіз:

PV = n RT

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

P (36 x 10^-3) = 6024.22

Газ қысымы 1.67 x 10⁵ Паскаль немесе 1.67 атмосфера.

Ары қарай оқу

1. Менгаздарды а-да ұстау жабық контейнер бастапқыда V көлемі бар және температура С. Соңғы температура 5/4T және соңғы қысым 2P тең. Газдың соңғы көлемі қандай?

Белгілі:

Бастапқы көлем (V₁) = V

Бастапқы температура (T)₁) = T

Соңғы температура (T)₂) = 5/4 Т

Бастапқы қысым (P)₁) = P

Соңғы қысым (P)₂) = 2P

Қалаған: Соңғы көлем (V₂)

Шешімі:

2. 2.00 моль көлемін анықтаңызes STP кезіндегі газдардың (идеал газ). STP = Стандартты температура және қысым.

Белгілі:

Газдың мольдері (n) = 2 мольes

Стандартты температура (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Кельвин

Стандартты қысым (P) = 1 атм = 1.013 x 10⁵ Pa

Әмбебап газ тұрақтысы (R) = 8.315 Джоуль/мольe.Кельвин

Қажет Газдардың көлемі (V)

Шешімі:

теңдеуі Идеал газ заңы (моль саны бойынша, n)

2 моль газдың көлемі 44.8 литр.

1 моль газдың көлемі 45.4 литр / 2 = 22.4 литр.

Кез келген газдың 1 молінің көлемі 22.4 литр.

3. 4 литр оттегі газының температурасы 27°C және қысымы 2 атм (1 атм = 10⁵ Па) жабық ыдыста. Әмбебап газ тұрақтысы (R) = 8.314 Дж.мольe^-1.K^-1 және Авогадро саны (N_A) = 6.02 x 10²³ молекулалар/мольeЫдыстағы оттегі газдарының молекулалары қандай?

Белгілі:

Газ көлемі (V) = 4 литр = 4 дм³ = 4 х 10^-3 m³

Газдардың температурасы (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Кельвин

Газдардың қысымы (Р) = 2 атм = 2 x 10⁵ Pa

Әмбебап газ тұрақтысы (R) = 8.314 Дж.мольe^-1.K^-1

Авогадро саны (N)_A) = 6.02 x 10²³

Қажет Ыдыстағы оттегі газдарының молекулалары қандай (N)

Шешімі:

1 моль оттегі газында 1.93 x 10 оттегі бар²³ оттегі молекулалары.

4. Стандартты температура мен қысымда (STP) неон газы (Ne, атомдық массасы = 20 u) бар ыдыс) көлемі 2 м³Неон газының массасын анықтаңыз!

Белгілі:

Неонның атомдық массасы = 20 грамм/мольe = 0,02 кг/мольe

Стандартты температура (T) = 0^oC = 273 Кельвин

Стандартты қысым (P) = 1 атм = 1.013 x 10⁵ Паскаль

Көлемі (V) = 2 м³

Қажет : масса (м) неон газының

Шешімі:

Стандартты температура мен қысымда (STP), 1 мольe кез келген газдардың, неон газын қамтиды, көлемі бар 22.4 литрs = 22.4 дм³ = 0.0448 м³.

2 м көлемде³, неон газының 44.6 моль мөлшері бар.

Неон газының салыстырмалы атомдық массасы 20 грамм/моль.

Бұл 1 молде 20 грамм немесе 0.02 кг неон газы бар екенін білдіреді. 1 молде 0.02 кг неон газы болғандықтан, 44.6 молде 44.6 моль x 0.02 кг/моль = 0.892 кг = 892 грамм неон газдары бар.

Ары қарай оқу

1. Iбастапқыда келісім газдары бар қысым P және температура T. Газ өтеді изохоралық процесс сондықтан соңғы қысым бастапқы қысымнан 4 есеге артады. Газдың соңғы температурасы қандай?

Белгілі:

Бастапқы қысым (P)₁) = P

Соңғы қысым (P)₂) = 4P

Бастапқы температура (T)₁) = T

Қалаған: Соңғы температура (T)₂)

Шешімі:

формуласы Гей-Люссак заңы :

Соңғы температура бастапқы температурадан 4 есеге артады.

2. Жабық ыдыста идеал газдардың бастапқы температурасы 27 болады^oC. Егер Соңғы қысым бастапқы қысымнан 2 есеге артады, соңғы температура қандай?

Белгілі:

Бастапқы қысым (P)₁) = P

Соңғы қысым (P)₂) = 2P

Бастапқы температура (T)₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Қалаған: Соңғы температура (T)₂)

Шешімі:

3. Шина 27°C температурада 2 атм манометрлік қысымға дейін толтырылған. Жүргізуден кейін шинаның ішіндегі температура 47°C-қа дейін көтеріледі. Қазір шинаның ішіндегі қысым қандай?

Белгілі:

Атмосфералық қысым = 1 атм = 1 x 10⁵ Pa

Бастапқы манометр қысымы = 2 атм = 2 x 10⁵ Pa

Бастапқы абсолютті қысым (P₁) = 1 атм + 2 атм = 3 атм = 3 x 10⁵ Pa

Бастапқы температура (T)₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Соңғы температура (T)₁) = 47^oC + 273 = 320 K

Қажетті: Соңғы температура өлшегіші

Шешімі:

Соңғы өлшеуіш қысым = соңғы абсолютті қысым – атмосфералық қысым

Соңғы манометрлік қысым = 3.2 атм – 1 атм

Соңғы манометрлік қысым = 2.2 атм

Ары қарай оқу

1. Жабық ыдыста газ ұлғаяды, нәтижесінде соңғы көлем бастапқы көлемнен 3 есеге артады (V = бастапқы көлем, T = бастапқы температура). Соңғы температура қандай?

Белгілі:

Бастапқы көлем (V₁) = V

Соңғы көлем (V₂) = 3В

Бастапқы температура (T)₁) = T

Қалаған: Соңғы температура (T)₂)

Шешімі:

формуласы Чарльз заңы :

Газдардың соңғы температурасы бастапқы температурадан 3 есеге артады.

2. МенБастапқыда газдардың көлемі V және температурасы T болады. Егер газ изобаралық процесс температура бастапқы температурадан 2 есеге артса, газдардың соңғы көлемі ... болады.

Белгілі:

Бастапқы көлем (V₁) = V

Бастапқы температура (T)₁) = T

Соңғы температура (T)₂) = 2T

Қалаған: соңғы көлем (V₂)

Шешімі:

Газдардың соңғы көлемі бастапқы көлемнен 2 есеге артады.

3. Жабық ыдыста идеал газдардың бастапқы көлемі 2 литр, ал температурасы 27°C болады.^oC. Егер газдардың соңғы көлемі 3 литрге жетсе, онда соңғы температура...

Белгілі:

Бастапқы көлем (V₁) = 2 литр = 2 дм³ = 2 х 10^-3 m³

Соңғы көлем (V₂) = 3 литр = 3 дм³ = 3 х 10^-3 m³

Бастапқы температура (T)₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Қажетті: Соңғы температура (T)₂)

Шешімі:

Соңғы температура 177^oC немесе 177 + 273 = 450 Кельвин.

Ары қарай оқу

1. Кейбір идеал газдар бастапқыда болады қысым P және V көлемі. Егер газ изотермиялық процесс сондықтан соңғы қысым бастапқы қысымнан 4 есе көп болады, онда газдың соңғы көлемі...

Белгілі:

Бастапқы қысым (P₁) = P

Соңғы қысым (P₂) = 4P

Бастапқы дыбыс деңгейі (V₁) = V

Қалаған: Соңғы дыбыс деңгейі (V₂)

Шешімі:

формуласы Бойл заңы :

PV = тұрақты

P₁ V₁ = Р₂ V₂

(P)(V) = (4P)(V₂)

V = 4 V₂

V₂ = V / 4 = ¼ V

Газдардың соңғы көлемі ¼ бастапқы көлемнің еселенген саны.

2. Жабық ыдыста газ кеңейеді, сондықтан соңғы көлем Болыңыз Бастапқы көлемнің 2 есесі (V = бастапқы көлем, P = бастапқы қысым). Газдардың соңғы қысымы...

Белгілі:

Бастапқы қысым (P₁) = P

Бастапқы дыбыс деңгейі (V₁) = V

Соңғы дыбыс деңгейі (V₂) = 2В

Қажет : Соңғы қысым (P₂)

Шешімі:

P₁ V₁ = Р₂ V₂

PV = P₂ (2 В)

P = P₂ (2)

P₂ = P / 2 = ½ P

Газ қысымы бастапқы қысымның жартысына тең болады.

3. Жабық ыдыста қысымы 2 атм және көлемі 1 литр газдар бар. Егер газ қысымы 4 атм болса, онда газ көлемі... болады.

Белгілі:

Бастапқы қысым (P₁) = 2 атм = 2 x 10⁵ Pa

Соңғы қысым (P₂) = 4 атм = 4 x 10⁵ Pa

Бастапқы дыбыс деңгейі (V₁) = 1 литр = 1 дм³ = 1 х 10^-3 m³

Қажет : Соңғы дыбыс деңгейі (V₂)

Шешімі:

P₁ V₁ = Р₂ V₂

(2 х 10⁵)(1 x 10^-3) = (4 x 10⁵) V₂

(1)(1 x 10)^-3) = (2) V₂

1 х 10^-3 = (2) V₂

V₂ = ½ x 10^-3

V₂ = 0.5 х 10^-3 m³ = 0.5 дм³ = 0.5 литрs

Ары қарай оқу

1. Үш конденсатор, C₁ = 2 мкФ, Кл₂ = 4 мкФ, Кл₃ = 4 мкФ, болып табылады тізбектей және параллель қосылғанБіріктірілген конденсатормен бірдей әсер ететін бір конденсатордың сыйымдылығын анықтаңыз.

Белгілі:

Конденсатор C₁ = 2 μF

C конденсаторы₂ = 4 μF

C конденсаторы₃ = 4 μF

Қажетті: Балама сыйымдылық (C)

Шешімі:

Конденсатор C₂ және С₃ Параллель қосылған. Балама сыйымдылық:

C_P = C₂ + C₃ 4 + 4 = 8 μF

Конденсатор C₁ және С_p Тізбектей жалғанған. Балама сыйымдылық:

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

C = 8/5 μF

2. Бес конденсаторлар, C₁ = 2 мкФ, Кл₂ = 4 мкФ, Кл₃ = 6 мкФ, Кл₄ = 5 мкФ, Кл₅ = 10 мкФ, тізбектей және параллель қосылған. Біріктірілген конденсатормен бірдей әсер ететін бір конденсатордың сыйымдылығын анықтаңыз.

Белгілі:

C конденсаторы₁ = 2 μF

C конденсаторы₂ = 4 μF

C конденсаторы₃ = 6 μF

C конденсаторы₄ = 5 μF

C конденсаторы₅ = 10 μF

Қажетті: Балама сыйымдылық (C)

Шешімі:

Конденсатор C₂ және С₃ параллель қосылған. Балама сыйымдылық:

C_P = C₂ + C₃

C_P = 4 + 6

C_P = 10 μF

Конденсатор C₁, C_P, C₄ және С₅ тізбектей жалғанған. Балама сыйымдылық:

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 + тәулік бойы

1/C = 9/10

C = 10/9 μF

3 C₁ = 3 μF, C₂ = 4 μF және C₃ = 3 μF, тізбектей және параллель жалғанған. Анықтаңыз электр энергиясы үстінде схемалар.

Белгілі:

C конденсаторы₁ = 3 μF

C конденсаторы₂ = 4 μF

C конденсаторы₃ = 3 μF

Қажетті: Балама сыйымдылық (C)

Шешімі:

Конденсатор C₂ және С₃ параллель қосылған. Балама сыйымдылық:

C_P = C₂ + C₃

C_P = 4 + 3

C_P = 7 μF

Конденсатор C₁ және C_P тізбектей жалғанған. Балама сыйымдылық:

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 = 2.1 x 10^-6 F

Тізбектердегі электр энергиясы:

E = ½ CV²

E = ½ (2.1 х 10^-6)(12²)

E = ½ (2.1 x 10^-6) (144)

E = (2.1 x 10^-6) (72)

E = 151.2 x 10^-6 Джоул

E = 1.5 x 10^-4 Джоул

Ары қарай оқу

1. Төрт конденсатор, C₁ = 2 мкФ, Кл₂ = 1 мкФ, Кл₃ = 3 мкФ, Кл₄ = 4 мкФ, қосылған серияБір цилиндрдің сыйымдылығын анықтаңыз. конденсатор бұл комбинациямен бірдей әсер етеді.

Белгілі:

C конденсаторы₁ = 2 μF

C конденсаторы₂ = 1 μF

C конденсаторы₃ = 3 μF

C конденсаторы₃ = 4 μF

Қажетті: Балама сыйымдылық

Шешімі:

Балама сыйымдылық:

1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + 1/C₄

1 / С = 1/2 + 1/1 + 1/3 + тәулік бойы

1 / С = 6/12 + 12/12 + 4/12 + тәулік бойы

1 / С = 25 / 12

C = 12 / 25

C = 0.48

Барлық комбинацияның эквивалентті сыйымдылығы is 0.48 μF.

2. C конденсаторының зарядын анықтаңыз₁ егер болса потенциалдар айырмасы арасында P және Q is 12 Вольт…

Белгілі:

C конденсаторы₁ = 10 μF = 10 х 10^-6 F

C конденсаторы₂ = 20 μF = 20 х 10^-6 F

Потенциалдар айырымы (V) = 12 Volt

Қажетті: C конденсаторындағы заряд₁ (Q₁)

Шешімі:

Балама сыйымдылық:

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

Электр заряды эквивалентті конденсатор бойынша:

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

Q = 80 μC

Конденсаторлар тізбектей жалғанған сондықтан эквивалентті конденсаторлардағы электр заряды = конденсаторлардағы электр заряды C₁ = конденсатордағы электр заряды C₂.

Конденсатордағы электр заряды C₁ 80 болып табылады μC.

3. Екі конденсатор, C₁ = 2 μF және C₂ = 4 мкФ, тізбектей жалғанған. Конденсаторлар зарядталған. C конденсаторындағы потенциалдар айырымы₁ 2 Вольтқа тең. C конденсаторындағы электр заряды₂ бұл ...

Белгілі:

Cапаcitor C₁ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

Cапаcitor C₂ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Конденсатордағы потенциалдар айырмашылығы C₁ (V₁) = 2 Вольт

Қажет : Конденсатордағы электр заряды C₂.

Шешімі:

Конденсатордағы электр заряды C₁ :

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

Q₁ = 4 μC

Конденсаторлар конденсатордағы электр заряды болатындай етіп тізбектей жалғанған C₁ = конденсатордағы электр заряды C₂.

Конденсатордың заряды C₂ is 4 μC.

Ары қарай оқу

1. Төрт конденсаторлар, C₁ = 2 мкФ, Кл₂ = 1 мкФ, Кл₃ = 3 мкФ, Кл₄ = 4 мкФ, параллель қосылған. Біріктірілген конденсатормен бірдей әсер ететін бір конденсатордың сыйымдылығын анықтаңыз.

Белгілі:

Конденсатор C₁ = 2 μF

Конденсатор C₂ = 1 μF

Конденсатор C₃ = 3 μF

Конденсатор C₃ = 4 μF

Қажетті: Балама сыйымдылық

Шешімі:

Балама сыйымдылық:

C = C₁ + C₂ + C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF = 9 ж μF

Барлық комбинацияның эквивалентті сыйымдылығы 9-ға тең μF.

2. Анықтаңыз жүк конденсаторда C₂ егер болса потенциалдар айырмасы А және В нүктелерінің арасы 9 вольт…

Белгілі:

Cапаcitor C₁ = 20 μF = 20 x 10^-6 F

Cапаcitor C₂ = 30 μF = 30 x 10^-6 F

Нүктелер арасындағы потенциалдар айырмасы A және B (V)_AB) = 9 Вольт

Қажет : конденсатордағы заряд C₂ (Q₂)

Шешімі:

Потенциалдар айырмасы:

Конденсаторлар параллель қосылған сондықтан А және В арасындағы потенциалдар айырмасы (V)_AB) = C конденсаторындағы потенциалдар айырмасы₁ (V₁) = C конденсаторындағы потенциалдар айырмасы₂ (V₂) = 9 Вольт.

Конденсатордағы электр заряды C₂ :

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

Q₂ = 270 μC

Конденсатордағы электр заряды C₂ is 270 μC.

3. үш конденсаторлар, C₁ = 4 мкФ, Кл₂ = 2 мкФ, Кл₃ = 3 мкФ, параллель қосылған. Конденсаторлар зарядталған. Конденсатордағы потенциалдар айырымы C₂ 4 вольтқа тең. Анықтаңыз

(a) C конденсаторындағы электр заряды₁, C₂ және С₃

(b) Барлық комбинацияның эквивалентті конденсаторындағы электр заряды

Белгілі:

Cапаcitor C₁ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

CC конденсаторы₂ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

CC конденсаторы₃ = 3 μF = 3 x 10^-6 F

Конденсатордағы потенциалдар айырмасы C₂ (V₂) = 4 Вольт

Қажет : Конденсатордағы электр заряды C₃ (Q₃)

Шешімі:

(А) Конденсатордағы электр заряды C₃

Конденсатордағы потенциалдар айырмашылығы C₃ :

Конденсаторлар конденсатордағы потенциалдар айырымы болатындай етіп параллель қосылған C₃ (V₃) = конденсаторлардағы потенциалдар айырмашылығы C₂ (V₂) = конденсаторлардағы потенциалдар айырмашылығы C₁ (V₁) = эквивалентті конденсаторлардағы потенциалдар айырмашылығы (В) = 4 Вольт

Конденсатордағы электр заряды C₁ :

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

Q₁ = 16 μC

Конденсатордағы электр заряды C₂ :

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

Q₂ = 8 μC

Конденсатордағы электр заряды C₃ :

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

Q₃ = 12 μC

(Б) Эквивалентті конденсатордағы электр заряды

Q = Q₁ +Q₂ +Q₃

Q = 16 μC+8 μC+12 μC = 36 μC

Балама шешім:

Балама сыйымдылық:

C = C₁ + C₂ + C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF = 9 ж μF

C = 9 x 10^-6 F

Балама конденсатордағы потенциалдар айырмасы:

V₁ = V₂ = V₃ = В = 4 Вольт

Эквивалентті конденсатордың электр заряды:

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

Q = 36 μC

Ары қарай оқу