Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen

1. Ech behandelen Gaser an engem zouenen Behälter, déi ufanks Volumen V an Drock P hunn . Wann den Enddrock 4P ass an de Volumen konstant gehale gëtt, wat ass dann de Verhältnes vun der ufänglecher kinetischer Energie zu der endgülteger kinetischer Energie?

Bekannt:

Ufanksdrock (P1 ) = P

Enddrock (P² ) = 4P

Ufanksvolumen ( V1 ) = V

Schlussvolumen ( V² ) = V

Gewënscht: D' Verhältnes vun der initialer kinetischer Energie zu der finaler kinetischer Energie ( KE1 : KE2 )

Léisung:

D'Relatioun tëscht Drock (P), Volumen (V) a kinetischer Energie (KE) vun ideale Gasen :

Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen 18

D'Verhältnes vun der initialer kinetischer Energie zu der finaler kinetischer Energie:

Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen 19

[irp]

2. Wat ass déi duerchschnëttlech translatiounskinetesch Energie vu Molekülen an engem ideale Gas bei 57 ° C?

Bekannt:

Temperatur vum Gas (T) = 57 ° C + 273 = 330 Kelvin

Boltzmann -Konstant (k) = 1.38 x 10⁻⁹⁵ Joule/Kelvin

Gewënscht: Déi duerchschnëttlech translationell kinetesch Energie

Léisung:

D'Relatioun tëscht kinetischer Energie (KE) an der Temperatur vum Gas (T):

Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen 3

Déi duerchschnëttlech translationell kinetesch Energie:

Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen 4

[irp]

3. E Gas bei 27 ° C an engem zouenen Behälter . Wann d'kinetesch Energie vum Gas ëm d'dräi Mol sou héich ass wéi déi initial kinetesch Energie, ass déi endgülteg Temperatur vum Gas...

Bekannt:

Ufankstemperatur (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K

Ufanks kinetesch Energie = KE

Schlusskinetesch Energie = 4 K E

Gewënscht: Déi final Temperatur ( T2 )

Léisung:

Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen 5

[irp]

4. En ideal Gas ass an engem zouenen Behälter a gëtt erhëtzt, sou datt déi endgülteg Duerchschnëttsgeschwindegkeet vun de Gaspartikelen ëm den dräifache vun der initialer Duerchschnëttsgeschwindegkeet eropgeet. Wann d'Ufankstemperatur vum Gas 27 ° C ass, dann ass déi endgülteg Temperatur vum ideale Gas...

Bekannt:

Ufankstemperatur = 27 ° C + 273 = 300 Kelvin

Ufanksgeschwindegkeet = v

Schlussgeschwindegkeet = 2v

Gewënscht : D' Endtemperatur vun engem ideale Gas

Léisung:

Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen 20

Déi endgülteg Duerchschnëttsgeschwindegkeet = 2 x déi initial Duerchschnëttsgeschwindegkeet

Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen 7

[irp]

5. Dräi Mol Gas sinn an engem Raum mat engem Volume vun 36 Liter. All Gasmolekül huet eng kinetesch Energie vu 5 x 10⁻²⁹ Joule . D'Universal Gaskonstant = 8.315 J/Mol.K an d'Boltzmann-Konstant = 1.38 x 10⁻²⁹ J /K. Wat ass den Gasdrock am Behälter?

Bekannt:

Zuel vun de Moleküllen (n) = 3 Moleküllen

Volumen = 36 Liter = 36 dm³ = 36 x 10⁻³ m³

Boltzmann-Konstant (k) = 1.38 x 10⁻⁹ J/K

Kinetesch Energie (KE) = 5 x 10 –21 Joule

Universal Gaskonstant (R) = 8.315 J/mol.K

Gewënscht : Gasdrock (P)

Léisung:

Berechent d'Temperatur mat Hëllef vun der Equatioun vun der kinetescher Energie vum Gas.

Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen 8

Berechent den Gasdrock mat der Equatioun vum ideale Gasgesetz (an der Unzuel vu Mol, n):

PV = n RT

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

P (36 x 10-3 ) = 6024.22

Kinetesch Theorie vu Gasen - Problemer a Léisungen 9

Den Gasdrock ass 1.67 x 10⁻⁶ Pascal oder 1.67 Atmosphären.

Hannerlooss eng Kommentéieren