기초 물리학 풀이 문제

1. I가스 거래 밀폐 용기 초기에 부피 V를 가지고 있으며 압박 P. 최종 압력이 4P이고 부피가 일정하게 유지된다면, ra는 얼마입니까?tio 초기 운동 에너지와 최종 운동 에너지의 관계 운동 에너지.

알려진 바에 따르면:

초기 압력 (P₁) = P

최종 압력 (P₂) = 4P

초기 볼륨 (V₁) = V

최종권 (V₂) = V

구함 : 초기 운동 에너지와 최종 운동 에너지의 비율 (KE₁ : 케이E₂)

솔루션 :

압력(P), 부피(V) 및 운동 에너지(KE) ​​사이의 관계 이상 기체 :

초기 운동 에너지와 최종 운동 에너지의 비율:

2. 57℃에서 이상 기체 분자들의 평균 병진 운동 에너지는 얼마입니까?^oC.

알려진 바에 따르면:

가스의 온도 (T) = 57^oC + 273 = 330 켈빈

볼츠만상수 (k) = 1.38 x 10^-23 줄/켈빈

구함 : 평균 병진 운동 에너지

솔루션 :

운동 에너지(KE)와 온도 가스의 (T) :

평균 병진 운동 에너지:

3. 가스 27^oC 밀폐된 용기에. 기체의 운동 에너지가 초기 운동 에너지의 2배로 증가한다면, 기체의 최종 온도는 얼마일까요?

알려진 바에 따르면:

초기 온도 (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

초기 운동 에너지 = 케이E

최종 운동 에너지 = 4 KE

구함 : 최종 온도 (T₂)

솔루션 :

4. 이상 기체가 밀폐된 용기 안에 있고, 가열되면 최종 상태가 됩니다. 평균 속도 기체 입자의 속도가 초기 평균 속도의 3배로 증가합니다. 초기 기체 온도가 다음과 같을 경우 27^oC, 그렇다면 이상 기체의 최종 온도는…

알려진 바에 따르면:

초기 온도 = 27^oC + 273 = 300 켈빈

초기 속도 = v

최종 속도 = 2V

구함 : T이상 기체의 최종 온도

솔루션 :

최종 평균 속도 = 2 x 초기 평균 속도

5. 36리터의 부피 공간에는 3몰의 기체가 들어 있습니다. 각 기체 분자는 5 x 10의 운동 에너지를 가지고 있다.^-21 줄. 기체 상수 = 8.315 J/mole·K, 볼츠만 상수 = 1.38 x 10⁻⁶^-23 농담이야. 용기 안의 기체 압력은 얼마야?

알려진 바에 따르면:

몰수(n) = 3몰

부피 = 36리터 = 36데시미터³ = 36x10^-3 m³

볼츠만 상수(k) = 1.38 x 10^-23 J / K

운동 에너지(KE) ​​= 5 x 10^{- 21} 줄

기체 상수(R) = 8.315 J/mole·K

구함 : 가스 압력(P)

솔루션 :

기체의 운동 에너지 공식을 이용하여 온도를 계산하세요.

이상 기체 법칙 방정식을 이용하여 기체의 압력을 계산하시오 (몰수, n):

PV = n RT

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

P(36 x 10)^-3) = 6024.22

가스 압력은 1.67 x 10입니다.⁵ 파스칼 또는 1.67기압.

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1. 나는가스 거래 밀폐 용기 초기에 부피 V를 가지고 있으며 온도 질문: 최종 온도는 5/4T이고 최종 압박 2P입니다. 기체의 최종 부피는 얼마입니까?

알려진 바에 따르면:

초기 부피(V)₁) = V

초기 온도(T)₁) = T

최종 온도(T)₂) = 5/4 T

초기 압력(P)₁) = P

최종 압력(P)₂) = 2P

구함 : 최종 볼륨(V)₂)

솔루션 :

2. 2.00몰의 부피를 구하시오.es STP 조건에서의 기체(이상 기체). STP = 표준 온도 및 압력.

알려진 바에 따르면:

기체의 몰수(n) = 2몰es

표준 온도(T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 켈빈

표준 압력(P) = 1 atm = 1.013 x 10⁻⁶⁵ Pa

기체 상수(R) = 8.315 줄/몰e켈빈

구함 기체의 부피(V)

솔루션 :

방정식 이상 기체 법칙 (몰수 n으로 표시)

기체 2몰의 부피는 44.8리터입니다.

기체 1몰의 부피는 45.4리터 / 2 = 22.4리터입니다.

기체 1몰의 부피는 22.4리터입니다.

3. 산소 기체 4리터는 온도가 27°C이고 압력이 2기압입니다 (1기압 = 10¹⁸리터).⁵ 밀폐 용기 내에서 Pa)의 온도. 기체 상수(R) = 8.314 J/mole^{- 1}.K^{- 1} 그리고 아보가드로 수 (N_A) = 6.02 X 10²³ 분자/몰e용기 안에 있는 산소 기체 분자는 무엇인가요?

알려진 바에 따르면:

기체의 부피(V) = 4리터 = 4데시미터³ = 4x10^-3 m³

기체의 온도(T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 켈빈

기체의 압력(P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

기체 상수(R) = 8.314 J/mole^{- 1}.K^{- 1}

아보가드로 수(N)_A) = 6.02 x 10²³

구함 용기 안에 있는 산소 기체 분자의 수는 몇 개입니까? (N)

솔루션 :

산소 기체 1몰에는 1.93 x 10개의 원자가 있습니다.²³ 산소 분자.

4. 표준 온도 및 압력(STP)에서 네온 기체(Ne, 원자 질량 = 20 u)가 들어 있는 용기) 부피는 2m³입니다.³네온 가스의 질량을 구하세요!

알려진 바에 따르면:

네온의 원자 질량 = 20그램/몰e = 0,02 kg/mole

표준 온도 (T) = 0^oC = 273 켈빈

표준 압력 (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ 파스칼

부피(V) = 2 m³³

구함 : 질량 (m) 네온 가스

솔루션 :

표준 온도 및 압력에서 (표준 온도 및 압력), 1몰e 모든 가스, 네온 가스를 포함합니다, 볼륨이 있습니다 22.4 리터s = 22.4dm³ = 0.0448m³.

2m³의 부피 내에서³, 네온 가스는 44.6몰입니다.

네온 기체의 상대 원자 질량은 20g/mol입니다.

즉, 1몰에는 네온 기체 20g 또는 0.02kg이 들어 있습니다. 따라서 44.6몰에는 44.6몰 × 0.02kg/몰 = 0.892kg = 892g의 네온 기체가 들어 있습니다.

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1. I거래 가스는 처음에는 다음과 같습니다. 압박 피와 온도 T. 기체는 다음을 겪습니다. 등적 과정 최종 압력이 초기 압력의 4배가 된다면, 기체의 최종 온도는 얼마일까요?

알려진 바에 따르면:

초기 압력(P)₁) = P

최종 압력(P)₂) = 4P

초기 온도(T)₁) = T

구함 : 최종 온도(T)₂)

솔루션 :

수식 게이-뤼삭의 법칙 :

최종 온도는 초기 온도의 4배가 됩니다.

2. 밀폐된 용기 안에 있는 이상 기체의 초기 온도는 27℃입니다.^oC. 만약 최종 압력이 초기 압력의 2배가 되면 최종 온도는 얼마입니까?

알려진 바에 따르면:

초기 압력(P)₁) = P

최종 압력(P)₂) = 2P

초기 온도(T)₁) = 27^oC + 273 = 300 K

구함 : 최종 온도(T)₂)

솔루션 :

3. 타이어에 27°C에서 게이지 압력 2 atm으로 공기를 주입했습니다. 주행 후 타이어 내부 온도가 47°C로 상승했습니다. 현재 타이어 내부 압력은 얼마입니까?

알려진 바에 따르면:

대기압 = 1 atm = 1 x 10⁵ Pa

초기 게이지 압력 = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

초기 절대 압력(P)₁) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 10⁵ Pa

초기 온도(T)₁) = 27^oC + 273 = 300 K

최종 온도(T)₁) = 47^oC + 273 = 320 K

구함: 최종 게이지 온도

솔루션 :

최종 게이지 압력 = 최종 절대 압력 - 대기압

최종 게이지 압력 = 3.2 atm – 1 atm

최종 게이지 압력 = 2.2 atm

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1. 밀폐된 용기 안에서 기체가 팽창하여 최종 부피가 초기 부피의 3배가 됩니다 (V = 초기 부피, T = 초기 온도). 온도최종 온도는 몇 도입니까?

알려진 바에 따르면:

초기 부피(V)₁) = V

최종 볼륨(V)₂) = 3V

초기 온도(T)₁) = T

구함 : 최종 온도(T)₂)

솔루션 :

수식 샤를의 법칙 :

기체의 최종 온도는 초기 온도의 3배가 됩니다.

2. 나는기체가 초기에는 부피 V와 온도 T를 갖습니다. 만약 기체가 다음과 같은 과정을 거친다면 등압 과정 온도가 초기 온도의 2배가 되면 최종 기체의 부피는 어떻게 될까요?

알려진 바에 따르면:

초기 부피(V)₁) = V

초기 온도(T)₁) = T

최종 온도(T)₂) = 2T

구함 : 최종 볼륨(V)₂)

솔루션 :

기체의 최종 부피는 초기 부피의 2배가 됩니다.

3. 밀폐된 용기 안에 이상 기체가 처음 들어 있을 때 부피는 2리터이고 온도는 27℃입니다.^oC. 기체의 최종 부피가 3리터가 되면 최종 온도는…

알려진 바에 따르면:

초기 부피(V)₁) = 2리터 = 2데시미터³ = 2x10^-3 m³

최종 볼륨(V)₂) = 3리터 = 3데시미터³ = 3x10^-3 m³

초기 온도(T)₁) = 27^oC + 273 = 300 K

구함: 최종 온도(T)₂)

솔루션 :

최종 온도는 177도입니다.^o섭씨 또는 177 + 273 = 450 켈빈.

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1. 일부 이상 기체는 처음에 다음과 같은 특성을 가집니다. 압박 압력(P)과 부피(V). 기체가 변화를 겪는다면 등온 과정 최종 압력이 초기 압력의 4배가 되면, 최종 기체의 부피는…

알려진 바에 따르면:

초기 압력 (P₁) = P

최종 압력 (P₂) = 4P

초기 볼륨 (V₁) = V

구함 : 최종권 (V₂)

솔루션 :

수식 보일의 법칙 :

PV = 상수

P₁ V₁ = P₂ V₂

(P)(V) = (4P)(V₂)

V = 4 V₂

V₂ = V / 4 = ¼ V

기체의 최종 부피는 다음과 같습니다. ¼ 초기 부피의 몇 배.

2. 밀폐된 용기 안에서 기체는 팽창하여 최후의 음량 된다 초기 부피의 2배 (V = 초기 부피, P = 초기 압력). 기체의 최종 압력은…

알려진 바에 따르면:

초기 압력 (P₁) = P

초기 볼륨 (V₁) = V

최종권 (V₂) = 2V

구함 : 최종 압력 (P₂)

솔루션 :

P₁ V₁ = P₂ V₂

PV = P₂ (2V)

P = P₂ (2)

P₂ = P / 2 = ½ P

기체 압력은 초기 압력의 1/2배가 됩니다.

3. 밀폐된 용기 안에 압력이 2기압이고 부피가 1리터인 기체가 있습니다. 기체의 압력이 4기압이 되면 기체의 부피는 어떻게 될까요?

알려진 바에 따르면:

초기 압력 (P₁) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

최종 압력 (P₂) = 4 atm = 4 x 10⁵ Pa

초기 볼륨 (V₁) = 1리터 = 1데시미터³ = 1x10^-3 m³

구함 : 최종권 (V₂)

솔루션 :

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 = 0.5x10^-3 m³ = 0.5dm³ = 0.5리터s

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1. 콘덴서 3개, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, 입니다 직렬 및 병렬로 연결됨두 개의 커패시터를 조합했을 때와 동일한 효과를 내는 단일 커패시터의 용량을 구하십시오.

알려진 바에 따르면:

콘덴서 C₁ = 2 μF

커패시터 C₂ = 4 μF

커패시터 C₃ = 4 μF

구함: 등가 정전 용량(C)

솔루션 :

콘덴서 C₂ 및 C₃ 병렬로 연결되어 있습니다. 등가 정전 용량은 다음과 같습니다.

C_P = C₂ + C₃ = 4 + 4 = 8 μF

콘덴서 C₁ 및 C_p 직렬로 연결되어 있습니다. 등가 정전 용량은 다음과 같습니다.

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

C = 8/5 μF

2. 다섯 커패시터, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 6 μF, C₄ = 5 μF, C₅ 10μF의 커패시터 두 개가 직렬과 병렬로 연결되어 있습니다. 이 두 커패시터의 조합과 동일한 효과를 내는 단일 커패시터의 용량을 구하십시오.

알려진 바에 따르면:

커패시터 C₁ = 2 μF

커패시터 C₂ = 4 μF

커패시터 C₃ = 6 μF

커패시터 C₄ = 5 μF

커패시터 C₅ = 10 μF

구함: 등가 정전 용량 (C)

솔루션 :

콘덴서 C₂ 및 C₃ 병렬로 연결되어 있습니다. 등가 정전 용량은 다음과 같습니다.

C_P = C₂ + C₃

C_P = 4 + 6

C_P = 10 μF

콘덴서 C₁, C_P, C₄ 및 C₅ 직렬로 연결되어 있습니다. 등가 정전 용량은 다음과 같습니다.

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

3. 기음₁ = 3 μF, C₂ = 4 μ에프와 C₃ = 3 μF, 는 직렬 및 병렬로 연결되어 있습니다. 를 구하십시오. 전기 에너지 를 시청하여 이에 대해 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다. 회로.

알려진 바에 따르면:

커패시터 C₁ = 3 μF

커패시터 C₂ = 4 μF

커패시터 C₃ = 3 μF

구함: 등가 정전 용량 (C)

솔루션 :

콘덴서 C₂ 및 C₃ 병렬로 연결되어 있습니다. 등가 정전 용량은 다음과 같습니다.

C_P = C₂ + C₃

C_P = 4 + 3

C_P = 7 μF

콘덴서 C₁ C_P 직렬로 연결되어 있습니다. 등가 정전 용량은 다음과 같습니다.

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

회로의 전기 에너지:

E = ½ CV²

E = ½ (2.1 x 10^-6)(삼²)

E = ½ (2.1 x 10^-6) (144)

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

전자 = 151.2 × 10^-6 줄

전자 = 1.5 × 10^-4 줄

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1. 콘덴서 4개, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, 연결되어 있습니다. 시리즈단일 소자의 정전 용량을 구하시오. 콘덴서 그것은 두 가지를 조합했을 때와 동일한 효과를 낼 것입니다.

알려진 바에 따르면:

커패시터 C₁ = 2 μF

커패시터 C₂ = 1 μF

커패시터 C₃ = 3 μF

커패시터 C₃ = 4 μF

구함: 등가 정전 용량

솔루션 :

등가 정전 용량:

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

전체 조합의 등가 정전 용량 is 0.48 μF.

2. 커패시터 C에 저장된 전하량을 구하시오.₁ 경우 전위차 사이에 P Q is 12 볼트…

알려진 바에 따르면:

커패시터 C₁ = 10 μF = 10 x 10^-6 F

커패시터 C₂ = 20 μF = 20 x 10^-6 F

전위차(V) = 12 볼트

구함: 커패시터 C에 저장된 전하량₁ (Q₁)

솔루션 :

등가 정전 용량:

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

전하 등가 커패시터에 대해:

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

질문 = 80 μC

커패시터는 직렬로 연결되어 있습니다. 따라서 등가 커패시터의 전하량은 커패시터의 전하량과 같습니다. C₁ = 콘덴서에 저장된 전하 C₂.

커패시터에 저장된 전하 C₁ 80입니다 μC.

3. 두 개의 커패시터, C₁ = 2 μF와 C₂ = 4 μF, 직렬로 연결되어 있습니다. 커패시터는 충전되어 있습니다. 커패시터 C의 전위차는 다음과 같습니다.₁ 2볼트입니다. 커패시터 C에 저장된 전하는 다음과 같습니다.₂ 그게 ...

알려진 바에 따르면:

C물c이터 C₁ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

C물c이터 C₂ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

커패시터의 전위차 C₁ (V₁) = 2볼트

구함 : 콘덴서에 저장된 전하 C₂.

솔루션 :

콘덴서에 저장된 전하 C₁ :

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

Q₁ = 4 μC

커패시터는 직렬로 연결되어 커패시터에 전기 전하가 축적됩니다. C₁ = 콘덴서에 저장된 전하 C₂.

커패시터에 저장된 전하량 C₂ is 4 μC.

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1. 네 커패시터, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ 4μF의 커패시터 두 개가 병렬로 연결되어 있습니다. 이 두 커패시터의 조합과 동일한 효과를 내는 단일 커패시터의 용량을 구하십시오.

알려진 바에 따르면:

콘덴서 C₁ = 2 μF

콘덴서 C₂ = 1 μF

콘덴서 C₃ = 3 μF

콘덴서 C₃ = 4 μF

구함: 등가 정전 용량

솔루션 :

등가 정전 용량:

C = C₁ + C₂ + C₃

C = 4 μ여 + 2 μ여 + 3 μF = xnumx μF

전체 조합의 등가 정전 용량은 9입니다. μF.

2. 결정 요금 콘덴서에 C₂ 경우 전위차 A 지점과 B 지점 사이는 9볼트…

알려진 바에 따르면:

C물c이터 C₁ = 20 μF = 20 x 10^-6 F

C물c이터 C₂ = 30 μF = 30 x 10^-6 F

점들 간의 잠재적 차이 A 비(V)_AB) = 9볼트

구함 : 커패시터에 저장된 전하 C₂ (Q₂)

솔루션 :

잠재적 차이:

커패시터는 병렬로 연결되어 있습니다. 따라서 A와 B 사이의 전위차(V)는 다음과 같습니다._AB) = 커패시터 C의 전위차₁ (V₁) = 커패시터 C의 전위차₂ (V₂) = 9볼트.

콘덴서에 저장된 전하 C₂ :

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

Q₂ = 270 μC

커패시터에 저장된 전하 C₂ is 270 μC.

3. 세 커패시터, C₁ = 4 μF, C₂ = 2 μF, C₃ 3μF 용량의 커패시터 두 개가 병렬로 연결되어 있습니다. 커패시터는 충전되어 있으며, 커패시터 양단의 전위차는 다음과 같습니다. C₂ 4볼트입니다. 구하세요.

(a) 커패시터 C에 축적된 전하량₁, C₂ 및 C₃

(b) 전체 조합의 등가 커패시터에 축적된 전하량

알려진 바에 따르면:

C물c이터 C₁ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

C커패시터 C₂ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

C커패시터 C₃ = 3 μF = 3 x 10^-6 F

커패시터의 전위차 C₂ (V₂) = 4볼트

구함 : 콘덴서에 저장된 전하 C₃ (Q₃)

솔루션 :

(A) 콘덴서에 저장된 전하 C₃

커패시터의 전위차 C₃ :

커패시터는 병렬로 연결되어 커패시터 양단의 전위차가 일정해집니다. C₃ (V₃) = 커패시터의 전위차 C₂ (V₂) = 커패시터의 전위차 C₁ (V₁) = 등가 커패시터의 전위차 (V) = 4볼트

콘덴서에 저장된 전하 C₁ :

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

Q₁ = 16 μC

콘덴서에 저장된 전하 C₂ :

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

Q₂ = 8 μC

콘덴서에 저장된 전하 C₃ :

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

Q₃ = 12 μC

(비) 등가 커패시터에 저장된 전하

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃

질문 = 16 μC+8 μC+12 μC = 36 μC

대안 솔루션:

등가 정전 용량:

C = C₁ + C₂ + C₃

C = 4 μ여 + 2 μ여 + 3 μF = xnumx μF

C = 9 x 10^-6 F

등가 커패시터의 전위차:

V₁ = V₂ = V₃ = V = 4볼트

등가 커패시터에 저장된 전하량:

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

질문 = 36 μC

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