Froen zum Beispill fir Froen iwwer den idealen Gasgesetz

18 Beispiller vu Froen zum Idealgasgesetz

1. En ideales Gas an engem Raum huet ufanks e Volumen V an eng Temperatur T. Wann de Gas erhëtzt gëtt, sou datt d'Temperatur sech op 5/4 T an den Drock sech op 2P ännert, dann ännert sech de Volumen vum Gas op...

Diskussioun
Et ass bekannt :
Ufanksvolumen (V₁) = V
Ufankstemperatur (T₁) = T
Endtemperatur (T₂) = 5/4 T
Ufanksdrock (P₁) = P
Enddrock (P₂) = 2P
Gefrot Schlussvolumen (V₂)
Jawab :
De Volumen vum Gas ännert sech op dat 5/8-facht vum urspréngleche Volumen.

2. De Volumen vun 2 Mol Gas bei Standardtemperatur an -drock (STP) ass…

Diskussioun
Et ass bekannt :
Zuel vu Mol Gas (n) = 2 Mol
Standardtemperatur (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Kelvin
Standarddrock (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Universal Gaskonstant (R) = 8,315 Joule/mol.Kelvin
Gefrot Gasvolumen (V)
Jawab :
Idealt Gasgesetz (an der Zuel vu Molen, n)
De Volume vun 2 Mol Gas ass 44,8 Liter.
De Volumen vun 1 Mol Gas ass 45,4 Liter / 2 = 22,4 Liter.
Also ass de Volumen vun 1 Mol Gas, egal ob Sauerstoff, Helium, Argon oder all aner Gas, 22,4 Liter.

3. 4 Liter Sauerstoffgas bei enger Temperatur vun 27°C an engem Drock vun 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) ass an engem Behälter. Wann d'Universalgaskonstant R = 8,314 J.mol^-1.K^-1 an d'Avogadro-Zuel N_A 6,02 x 10²³ Molekülen, dann ass d'Zuel vun de Sauerstoffgasmolekülen am Behälter ...
Diskussioun
Et ass bekannt :
Gasvolumen (V) = 4 Liter = 4 dm³ = 4 x 10^-3 m³
Gastemperatur (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Kelvin
Gasdrock (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pascal
Universal Gaskonstant (R) = 8,314 J.mol^-1.K^-1
Avogadro seng Zuel (N_A) = 6,02 x 10²³
Gefrot Zuel vun de Sauerstoffgasmoleküle am Behälter (N)
Jawab :
Boltzmann seng Konstant :
Idealt Gasgesetz (an der Unzuel vu Molekülen, N)
An 1 Mol Sauerstoffgas sinn 1,93 x 10²³ Sauerstoffmoleküle.

4. E Behälter mat Neongas (Ne, Atommass = 20 u) bei Standardtemperatur an -drock (STP) huet e Volumen vun 2 m³³Bestëmmt d'Mass vum Neongas!
Et ass bekannt :
Neon Atommass = 20 Gramm/mol = 0,02 kg/mol
Standardtemperatur (T) = 0^oC = 273 Kelvin
Standarddrock (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Volumen (V) = 2 m³
Gefrot Mass (m) vum Neongas
Jawab :
Bei Standardtemperatur an -drock (STP) huet 1 Mol vun all Gas, och Neongas, e Volumen vun 22,4 Liter = 22,4 dm³ = 0,0448m³Also, an engem Volumen vun 2 m³ Wéi vill Mol Neongas gëtt et?
An engem Volume vun 2 m³ Et ginn 44,6 Mol Neongas.
Déi relativ Atommass vum Neongas ass 20 Gramm/mol. Dëst bedeit, datt 1 Mol 20 Gramm oder 0,02 kg Neongas enthält. Well 1 Mol 0,02 kg Neongas enthält, enthalen 44,6 Mol (44,6 Mol) (0,02 kg/mol) = 0,892 kg = 892 Gramm Neongas.

5. Froen Nr. 22 fir den nationale Examen SMA/MA 2017

En ideal Gas gëtt an engem zouenen Behälter placéiert, a säi Volumen gëtt bei enger konstanter Temperatur halbéiert. Den Gasdrock ass elo…

A. 4 Mol Original

B. 2 Mol nach eng Kéier

C. 1 Mol nach eng Kéier

D. 1/2 Mol den Original

E. 1/4 vum Original

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Ufanksvolumen = V

Schlussvolumen = 1/2 V

Ufanksdrock = P

Konstant Temperatur

Gefrot: Schlussdrock

Äntwert:

P₁ V₁ /T₁ = P dir₂ V₂ /T₂ —–> Konstant Temperatur (T)

P₁ V₁ = P dir₂ V₂

P V = P dir₂ (1/2 V)

P = P dir₂ (1 / 2)

2P = P dir₂

Den Gasdrock verduebelt sech.

Déi richteg Äntwert ass B.

6. Fro Nr. 21 fir den nationale Examen SMA/MA Physik 2015/2016

Passt op d'Ausso hei ënnendrënner op!

(1) All Partikel beweegt sech ëmmer an eng bestëmmt Richtung

(2) D'Gaspartikelen ginn gläichméisseg am ganze Raum verdeelt.

(3) D'Gréisst vun de Gaspartikelen kann am Verglach mat der Gréisst vum Behälter ignoréiert ginn.

(4) All Kollisioun vu Gaspartikelen, déi stattfënnt, ass perfekt elastesch.

(5) D'Attraktiounskraaft tëscht de Partikelen gëtt berücksichtegt.

D'Ausso, déi den Eegeschafte vun idealen Gasen entsprécht, ass ...

Nëmmen A. (1) an (3)

Nëmmen B. (2) an (4)

Nëmmen C. (1), (2) an (3)

D. (2), (3) an (4)

E. (3), (4) an (5)

Diskussioun

Déi richteg Aussoen sinn 1, 2, 3, 4.

7. Fro Nr. 21 fir den nationale Examen SMA/MA Physik 2015/2016

Hei sinn e puer Saachen am Zesummenhang mam Gas:

(1) Matièrepartikelen beweege sech zoufälleg mat enger konstanter Geschwindegkeet an enger gerader Linn.

(2) Kollisiounen, déi tëscht Partikelen optrieden, verursaachen, datt d'Partikelen e bëssen Energie verléieren.

(3) D'Gaspartikelen ginn gläichméisseg am ganze Raum verdeelt.

(4) D'Bewegungsgesetzer vum Newton gëllen nëmme fir monoatomesch Gaspartikelen.

(5) Den Zäitintervall, deen fir Kollisiounen tëscht Partikelen erfuerderlech ass, ass ganz kuerz.

Aus dësen Aussoen gehéieren d'Eegeschafte vun idealen Gasen ...

A. (1), (2), (5)

B. (1), (3), (5)

C. (2), (3), (4)

D. (2), (4), (5)

E. (3), (4), (5)

Diskussioun

Déi richteg Aussoen sinn 1, 3, 5.

Déi richteg Äntwert ass B.

8. Fro Nr. 21 fir den nationale Examen SMA/MA Physik 2015/2016

(1) Gas besteet aus Partikelen, déi gläichméisseg verdeelt sinn.

(2) D'Kollisioun vun de Partikelen mat de Wänn ass perfekt elastesch.

(3) Den Zäitintervall tëscht de Kollisiounen tëscht de Partikelen ass ganz kuerz.

(4) De Volume vum Gas ass ganz grouss am Verglach zum Behälter, an deem et enthale ass.

(5) D'Gesetzer vum Newton gëllen net fir Molekülen, well hir Gréisst ganz kleng ass.

Déi richteg Ausso ass…

A. (1), (2) an (3)

B. (1), (2) an (4)

C. (1), (3) an (5)

D. (2), (3) an (5)

E. (3, (4) an (5)

Diskussioun

Déi richteg Aussoen sinn 1, 2, 3.

Déi richteg Äntwert ass A.

9. Fro Nr. 22 fir den nationale Examen SMA/MA Physik 2015/2016

En ideal Gas besetzt ufanks e Raum mat engem Volumen V bei enger Temperatur T an engem Drock P. Wann de Gas erhëtzt gëtt, sou datt seng Temperatur 3/2 T an säin Drock 4/3 P gëtt, dann gëtt de Volumen vum Gas...

A. 9/8 V

B. 9/5 V

C. 5/3 V

D. 4/3 V

E. 3/2 V

Diskussioun

Et ass bekannt :

Ufanksvolumen (V₁) = V

Ufankstemperatur (T₁) = T

Ufanksdrock (P₁) = P

Endtemperatur (T₂) = 3/2 T

Enddrock (P₂) = 4/3 P

Gefrot Schlussvolumen (V₂)

Jawab :

Déi richteg Äntwert ass A.

10. Fro Nr. 22 fir den nationale Examen SMA/MA Physik 2015/2016

En idealt Gas besetzt e Raum mat engem Volumen V.₁ bei Temperatur T₁ an Drock P₁Dann erhëtzt bis de Gasvolumen 4/3 V erreecht₁ an den Drock gëtt 5/2 P₁D'Verhältnes vun den Temperaturen vum Schlussgas an dem Ufanksgas ass...

A. 10: 5

B. 10 : 3

C. 5:10

D. 3 : 10

E. 1 : 8

Diskussioun

Et ass bekannt :

Ufanksvolumen = V₁

Ufankstemperatur = T₁

Ufanksdrock = P₁

Schlussvolumen = 4 / 3 V.₁

Enddrock = 5/2 P₁

Gefrot : Vergläich vun der Endtemperatur an der Ufankstemperatur

Jawab :

Berechent déi endgülteg Temperatur:

Déi richteg Äntwert ass B.

11. Insgesamt 3 Liter Argongas bei enger Temperatur vun 27°C an engem Drock vun 1 atm (1 atm = 10⁵ Pa) ass am Rouer. Wann d'Universalgaskonstant R = 8,314 J.mol^-1.K^-1 an d'Zuel vun de Partikelen an 1 Mol Gas ass 6,02 x 10²³ Partikelen, dann ass d'Zuel vun den Argongaspartikelen am Rouer...

A. 0,83 x 10 ²³ Partikel

B. 0,72 x 10 ²³ Partikel

C. 0,42 x 10 ²³ Partikel

D. 0,22 x 10 ²³ Partikel

E. 0,12 x 10 ²³ Partikel

Diskussioun

Et ass bekannt :

Gasvolumen = 3 Liter = 3 dm³ = 3 x 10^-3 m³

Gastemperatur = 27^oC + 273 = 300 K

Gasdrock = 1 atm = 10⁵ Pa

Universal Gaskonstant (R) = 8,314 J.mol^-1 .K^-1

Avogadro seng Zuel (N_A) = 6,02 x 10²³ Molekülen/Mol

Gefrot d'Zuel vun den Argongas-Partikelen am Rouer

Jawab :

12. En idealt Gas ass an engem zouenen Drockbehälter mat Drock P, Volumen V an Temperatur T. Wann d'Temperatur iergendwann op 2T an de Volumen op 3/2 V geännert gëtt, dann ass d'Verhältnes vum Ufanksdrock (P₁) mam Enddrock (P₂) nodeems V an T geännert goufen ass….

A. 1: 3

B. 1 : 2

C. 2:3

D. 3 : 4

E. 4 : 3

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Ufanksdrock (P₁) = P

Ufanksvolumen (V₁) = V

Schlussvolumen (V₂) = 3/2 V

Ufankstemperatur (T₁) = T

Endtemperatur (T₂) = 2T

Gefrot: Ufanksdrockvergläich (P₁) an den Enddrock (P₂)

Äntwert:

Vergläich vum Ufanks- an dem Schlussdrock:

P₁ : P.₂

P: 4P/3

1: 4/3

3 (1) : (3) 4/3

3: 4

Déi richteg Äntwert ass D.

13. E Sauerstoffgas mat Volumen V, Temperatur T an Drock P ass an engem Zylinder, deen vun engem Ventil zougemaach gëtt. Wann de Ventil gedréckt gëtt, gëtt de Sauerstoffvolumen 3/4 V an d'Temperatur 3/2 T, dann ass d'Verhältnes vum Ufanksdrock an dem Enddrock vum Gas….

A.P₁ : P.₂ = 1 : 2

B. P.₁ : P.₂ = 2 : 3

C.P₁ : P.₂ = 3 : 2

D.P.₁ : P.₂ = 3 : 4

E.P.₁ : P.₂ = 4 : 3

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Ufanksdrock (P₁) = P

Ufanksvolumen (V₁) = V

Schlussvolumen (V₂) = 3/4 V

Ufankstemperatur (T₁) = T

Endtemperatur (T₂) = 3/2 T

Gefrot: Ufanksdrockvergläich (P₁) an den Enddrock (P₂)

Äntwert:

Vergläich vum Ufanks- an dem Schlussdrock:

P₁ : P.₂

P: 2P

1: 2

Déi richteg Äntwert ass A.

14. Passt op de Grafik vun der Bezéiung tëscht der Massendichte (ρ) a Volumen (V) vun de folgende Gasen!

E Gaspaar mat der selwechter Mass ass ...

Diskussioun

Dichtformel:

Dicht (ρ) = Mass (m) / Volumen (V)

Mass (m) = Dicht (ρ) x Volumen (V)

1) m = (0,8)(2) = 1,6 kg

2) m = (0,8)(4) = 3,2 kg

3) m = (0,4)(4) = 1,6 kg

4) m = (0,4)(5) = 2 kg

5) m = (0,8)(5) = 4 kg

Déi zwee Gaser, déi déiselwecht Mass hunn, sinn 1 an 3.

15. En ideal Gas ass an engem zouenen Drockbehälter mat Drock P, Volumen V an Temperatur T. Wann d'Temperatur iergendwann op 2T an de Volumen op 3/2 V geännert gëtt, dann ass d'Verhältnes vum Ufanksdrock (P₁) mam Enddrock (P₂) nodeems V an T geännert goufen ass….

A. 1: 3
B. 1 : 2
C. 2:3
D. 3 : 4
E. 4 : 3

Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Ufanksdrock (P₁) = P
Ufanksvolumen (V₁) = V
Schlussvolumen (V₂) = 3/2 V
Ufankstemperatur (T₁) = T
Endtemperatur (T₂) = 2T
Gefrot: Vergläich vum Ufanksdrock (P₁) an den Enddrock (P₂)

Äntwert:

Vergläich vum Ufanks- an dem Schlussdrock:
P₁ : P.₂
P: 4P/3
1: 4/3
3 (1) : (3) 4/3
3: 4
Déi richteg Äntwert ass D.

16. E Sauerstoffgas mat Volumen V, Temperatur T an Drock P ass an engem Zylinder, deen vun engem Ventil zougemaach gëtt. Wann de Ventil gedréckt gëtt, gëtt de Sauerstoffvolumen 3/4 V an d'Temperatur 3/2 T, dann ass d'Verhältnes vum Ufanksdrock an dem Enddrock vum Gas….

A.P₁ : P.₂ = 1 : 2
B. P.₁ : P.₂ = 2 : 3
C.P₁ : P.₂ = 3 : 2
D.P.₁ : P.₂ = 3 : 4
E.P.₁ : P.₂ = 4 : 3

Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Ufanksdrock (P₁) = P
Ufanksvolumen (V₁) = V
Schlussvolumen (V₂) = 3/4 V
Ufankstemperatur (T₁) = T
Endtemperatur (T₂) = 3/2 T
Gefrot: Vergläich vum Ufanksdrock (P₁) an den Enddrock (P₂)
Äntwert:

Vergläich vum Ufanks- an dem Schlussdrock:
P₁ : P.₂
P: 2P
1: 2
Déi richteg Äntwert ass A.

17. 2 Liter Sauerstoffgas (O₂) Temperatur 30 ^oC bei engem Drock vun 1 atm (1 atm = 10⁵ Pa) ass an engem Rouer. Wann d'universell Gaskonstant, R = 8,314 J mol^-1 K^-1 an d'Zuel vun de Molekülen an 1 Mol Gas ass 6,02 x 10²³ Molekülen, dann d'Zuel vun de Sauerstoffgasmolekülen (O₂) an der Réier ass…
A. 0,8 x 10²³ Molekül
B. 0,7 x 10²³ Molekül
C. 0,5 x 10²³ Molekül
D. 0,2 x 10²³ Molekül
E. 0,1 x 10²³ Molekül
Diskussioun:
Et ass bekannt :
VO₂ = 2 Liter = 2 dm³ = 2 x 10^-3 m³
T = 30 + 273 = 303 K
P_ophieft = 10⁵ Pa = 10⁵ N / m²
N_A = 6,02 x 10²³ Molekülen/Mol (Avogadro-Zuel)
R = 8,314 J mol^-1 K^-1
k = R/N_A = 8,314/6,02 x 10²³ = 1,38 x 10^-23 J/K dir
Molekularmass vun O₂ = 32 Gramm/mol = 32 kg/mol
Gefrot :
D'Zuel vun de Sauerstoffgasmoleküle (O₂)
Jawab :
PV = NkT
Beschreiwung: P = Drock, V = Volumen, N = Zuel vun de Molekülen, k = Boltzmann-Konstant
(10⁵ N / m²)(2 x 10^-3 m³) = N(1,38 x 10^-23 J/K)(303 K)
Déi richteg Äntwert ass C.

18. Volumen vun 2 Gramm Sauerstoffgas O₂ (Här = 32) ënner normalen Bedéngungen (T = 0 ^oC an P = 1 atm) ass…. R = 8,314 J/mol K, 1 atm = 10⁵ Pa) ass…
A. 1,4 m³
B. 2,0 m³
C. 2,3 m³
D. 2,5 m³
E. 3,0 m³
Diskussioun:
Et ass bekannt :
Mass O₂ = 2 Gramm
Molekularmass (Mr) O₂ = 32 Gramm/Mol
T = 0 + 273 = 273 K
P = 10⁵ N / m²
R = 8.314 J/mol K
Gefrot :
Volumen?
Jawab :

Quell vun der Fro:

Froen zur nationaler Physikprüfung fir de Lycée/Beruffslycée