Fizika

1. Ispręsti dujų tvarkymą uždaras konteineris iš pradžių turi tūrį V ir slėgis P. Jei galutinis slėgis yra 4P, o tūris išlieka pastovus, koks yra ra?tio pradinės kinetinės energijos su galutine kinetinė energija.

Žinomas:

Pradinis slėgis (P₁) = P

Galutinis spaudimas (P₂) = 4P

Pradinis tūris (V₁) = V

Galutinis tūris (V₂) = V

Ieškoma: Pradinės kinetinės energijos ir galutinės kinetinės energijos santykis (KE₁ :KE₂)

sprendimas:

Slėgio (P), tūrio (V) ir kinetinės energijos (KE) santykis idealios dujos :

Pradinės kinetinės energijos ir galutinės kinetinės energijos santykis:

2. Kokia yra vidutinė molekulių transliacijos kinetinė energija idealiose dujose, esant 57 °C temperatūrai?^oC.

Žinomas:

Dujų temperatūra (T) = 57^oC + 273 = 330 kelvinų

Boltzmannaskonstanta (k) = 1.38 × 10^-23 Džaulis/Kelvinas

Ieškoma: Vidutinė transliacijos kinetinė energija

sprendimas:

Kinetinės energijos (KE) ir temperatūra dujų (T):

Vidutinė transliacijos kinetinė energija:

3. Dujos ties 27^oC uždarame inde. Jei dujų kinetinė energija padidėja 2 kartus, palyginti su pradine kinetine energija, tai galutinė dujų temperatūra yra…

Žinomas:

Pradinė temperatūra (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Pradinė kinetinė energija = K.E

Galutinė kinetinė energija = 4 KE

Ieškoma: Galutinė temperatūra (T₂)

sprendimas:

4. Idealios dujos yra uždarame inde, jos kaitinamos taip, kad galutinė jų būsena būtų... vidutinis greitis dujų dalelių greitis padidėja 3 kartus, palyginti su pradiniu vidutiniu greičiu. Jei pradinė dujų temperatūra yra 27^oC, tada idealiųjų dujų galutinė temperatūra yra…

Žinomas:

Pradinė temperatūra = 27^oC + 273 = 300 kelvinų

Pradinis greitis = v

Galutinis greitis = 2v

Ieško : TIdealių dujų galutinė temperatūra

sprendimas:

Galutinis vidutinis greitis = 2x pradinis vidutinis greitis

5. 36 litrų tūrio ertmėje yra trys moliai dujų. Kiekvienos dujų molekulės kinetinė energija yra 5 x 10⁻¹⁸.^-21 Džaulis. Universalioji dujų konstanta = 8.315 J/mol·K ir Bolcmano konstanta = 1.38 x 10^-23 J/K. Koks dujų slėgis inde?

Žinomas:

Molių skaičius (n) = 3 moliai

Tūris = 36 litrai = 36 dm³ = 36 x 10^-3 m³

Bolcmano konstanta (k) = 1.38 x 10^-23 J/K.

Kinetinė energija (KE) = 5 x 10^-21 Džaulio

Universalioji dujų konstanta (R) = 8.315 J/mol·K

Ieško Dujų slėgis (P)

sprendimas:

Apskaičiuokite temperatūrą naudodami dujų kinetinės energijos lygtį.

Apskaičiuokite dujų slėgį pagal idealiųjų dujų dėsnio lygtį (molių skaičius, n):

PV = n RT

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

P (36 x 10^-3) = 6024.22

Dujų slėgis yra 1.67 x 10⁵ Paskalis arba 1.67 atmosferos.

Skaityti daugiau

1 Ašspręsti dujų tvarkymą uždaras konteineris iš pradžių turi tūrį V ir temperatūra K. Galutinė temperatūra yra 5/4T, o galutinė slėgis yra 2P. Koks yra galutinis dujų tūris?

Žinomas:

Pradinis tūris (V₁) = V

Pradinė temperatūra (T₁) = T

Galutinė temperatūra (T₂) = 5/4 T

Pradinis slėgis (P₁) = P

Galutinis slėgis (P₂) = 2P

Ieškoma: Galutinis tūris (V₂)

sprendimas:

2. Nustatykite 2.00 mol tūrįes dujų (idealių dujų) kiekis esant standartinei temperatūrai ir slėgiui. STP = standartinė temperatūra ir slėgis.

Žinomas:

Dujų moliai (n) = 2 moles

Standartinė temperatūra (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 kelvinų

Standartinis slėgis (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pa

Universalioji dujų konstanta (R) = 8.315 džaulių/mole.Kelvinas

Ieško Dujų tūris (V)

sprendimas:

Lygtis Idealių dujų dėsnis (pagal molių skaičių, n)

2 molių dujų tūris yra 44.8 litro.

1 molio dujų tūris yra 45.4 litro / 2 = 22.4 litro.

Bet kurių dujų 1 molio tūris yra 22.4 litro.

3. 4 litrai deguonies dujų turi 27 °C temperatūrą ir 2 atmosferų slėgį (1 atm = 10⁵ Pa) uždarame inde. Universalioji dujų konstanta (R) = 8.314 J/mole^-1.K^-1 ir Avogadro skaičius (N_A) = 6.02 x 10²³ molekulės/moleKokios yra deguonies dujų molekulės inde?

Žinomas:

Dujų tūris (V) = 4 litrai = 4 dm³ = 4 x 10^-3 m³

Dujų temperatūra (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 kelvinų

Dujų slėgis (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Universalioji dujų konstanta (R) = 8.314 J/mole^-1.K^-1

Avogadro skaičius (N_A) = 6.02 x 10²³

Ieško Kokios yra deguonies dujų molekulės talpykloje (N)?

sprendimas:

1 molyje deguonies dujų yra 1.93 x 10²³ deguonies molekulės.

4. Talpykla, kurioje yra neono dujų (Ne, atominė masė = 20 u) esant standartinei temperatūrai ir slėgiui (STP) turi 2 m tūrį³Nustatykite neono dujų masę!

Žinomas:

Neono atominė masė = 20 gramų/mole = 0,02 kg/mole

Standartinė temperatūra (T) = 0^oC = 273 kelvinai

Standartinis slėgis (P) = 1 atmosfera = 1.013 x 10⁵ Paskalis

Tūris (V) = 2 m³

Ieško : masė (M) neono dujų

sprendimas:

Esant standartinei temperatūrai ir slėgiui (STP), 1 mole bet kokių dujų, įskaitant neono dujas, turėti tūrį 22.4 litrųs = 22.4 dm³ = 0.0448 m³.

2 m tūrio³, yra 44.6 moliai neono dujų.

Neono dujų santykinė atominė masė yra 20 gramų/mol.

Tai reiškia, kad 1 molyje yra 20 gramų arba 0.02 kg neono dujų. Kadangi 1 molyje yra 0.02 kg neono dujų, tai 44.6 molyje yra 44.6 molio x 0.02 kg/molis = 0.892 kg = 892 gramai neono dujų.

Skaityti daugiau

1. Isandorių dujos iš pradžių turi slėgis P ir temperatūra T. Dujos patiria izochorinis procesas kad galutinis slėgis taptų 4 kartus didesnis už pradinį slėgį. Kokia yra galutinė dujų temperatūra?

Žinomas:

Pradinis slėgis (P₁) = P

Galutinis slėgis (P₂) = 4P

Pradinė temperatūra (T₁) = T

Ieškoma: Galutinė temperatūra (T₂)

sprendimas:

Formulė Gay-Lussac dėsnis :

Galutinė temperatūra tampa 4 kartus didesnė už pradinę.

2. Uždarame inde idealiųjų dujų pradinė temperatūra yra 27^oC. Jei Galutinis slėgis tampa 2 kartus didesnis už pradinį, kokia yra galutinė temperatūra?

Žinomas:

Pradinis slėgis (P₁) = P

Galutinis slėgis (P₂) = 2P

Pradinė temperatūra (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Ieškoma: Galutinė temperatūra (T₂)

sprendimas:

3. Padanga pripildyta iki 2 atm manometrinio slėgio esant 27 °C temperatūrai. Po važiavimo temperatūra padangos viduje pakyla iki 47 °C. Koks dabar slėgis padangoje?

Žinomas:

Atmosferos slėgis = 1 atm = 1 x 10⁵ Pa

Pradinis manometrinis slėgis = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Pradinis absoliutus slėgis (P₁) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 10⁵ Pa

Pradinė temperatūra (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Galutinė temperatūra (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K

Ieškoma: Galutinė matuoklio temperatūra

sprendimas:

Galutinis manometrinis slėgis = galutinis absoliutus slėgis – atmosferos slėgis

Galutinis manometrinis slėgis = 3.2 atm – 1 atm

Galutinis manometrinis slėgis = 2.2 atm

Skaityti daugiau

1. Uždarytame inde dujos plečiasi taip, kad galutinis tūris tampa 3 kartus didesnis už pradinį tūrį (V = pradinis tūris, T = pradinis temperatūra). Kokia yra galutinė temperatūra?

Žinomas:

Pradinis tūris (V₁) = V

Galutinis tūris (V₂) = 3 V

Pradinė temperatūra (T₁) = T

Ieškoma: Galutinė temperatūra (T₂)

sprendimas:

Formulė Charleso įstatymas :

Galutinė dujų temperatūra tampa 3 kartus didesnė už pradinę.

2 AšIš pradžių dujų tūris yra V, o temperatūra – T. Jei dujos patiria izobarinis procesas kad temperatūra taptų 2 kartus didesnė už pradinę temperatūrą, tada galutinis dujų tūris yra…

Žinomas:

Pradinis tūris (V₁) = V

Pradinė temperatūra (T₁) = T

Galutinė temperatūra (T₂) = 2T

Ieškoma: galutinis tūris (V₂)

sprendimas:

Galutinis dujų tūris tampa 2 kartus didesnis už pradinį.

3. Uždarame inde idealiųjų dujų tūris yra 2 litrai, o temperatūra – 27 °C.^oC. Jei galutinis dujų tūris tampa 3 litrais, tai galutinė temperatūra yra…

Žinomas:

Pradinis tūris (V₁) = 2 litrai = 2 dm³ = 2 x 10^-3 m³

Galutinis tūris (V₂) = 3 litrai = 3 dm³ = 3 x 10^-3 m³

Pradinė temperatūra (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Ieškoma: Galutinė temperatūra (T₂)

sprendimas:

Galutinė temperatūra yra 177^oC arba 177 + 273 = 450 kelvinų.

Skaityti daugiau

1. Kai kurios idealios dujos iš pradžių turi slėgis P ir tūris V. Jei dujos patiria izoterminis procesas kad galutinis slėgis taptų 4 kartus didesnis už pradinį slėgį, tada galutinis dujų tūris yra…

Žinomas:

Pradinis slėgis (P₁) = P

Galutinis spaudimas (P₂) = 4P

Pradinis tūris (V₁) = V

Ieškoma: Galutinis tūris (V₂)

sprendimas:

Formulė Boyle'o dėsnis :

PV = pastovus

P₁ V₁ = P₂ V₂

(P)(V) = (4P)(V)₂)

V = 4 V₂

V₂ = V / 4 = ¼ V

Galutinis dujų tūris yra ¼ kartų didesnis už pradinį tūrį.

2. Uždarytame inde dujos plečiasi taip, kad galutinis apimtis tampa 2 kartus didesnis už pradinį tūrį (V = pradinis tūris, P = pradinis slėgis). Galutinis dujų slėgis yra…

Žinomas:

Pradinis slėgis (P₁) = P

Pradinis tūris (V₁) = V

Galutinis tūris (V₂) = 2 V

Ieško : Galutinis spaudimas (P₂)

sprendimas:

P₁ V₁ = P₂ V₂

PV = P₂ (2V)

P = P₂ (2)

P₂ = P / 2 = ½ P

Dujų slėgis tampa pusantro karto didesnis už pradinį.

3. Uždarame inde dujos, kurių slėgis yra 2 atm, o tūris – 1 litras. Jei dujų slėgis tampa 4 atm, tai dujų tūris tampa...

Žinomas:

Pradinis slėgis (P₁) = 2 atmosferos = 2 x 10⁵ Pa

Galutinis spaudimas (P₂) = 4 atmosferos = 4 x 10⁵ Pa

Pradinis tūris (V₁) = 1 litrų = 1 dm³ = 1 x 10^-3 m³

Ieško : Galutinis tūris (V₂)

sprendimas:

P₁ V₁ = P₂ V₂

(X 2 10⁵)(1 x 10^-3) = (4 x 10⁵) V₂

(1)(1 × 10^-3) = (2) V₂

X 1 10^-3 = (2) V₂

V₂ = ½ x 10^-3

V₂ = 0.5 x 10^-3 m³ = 0.5 dm³ = 0.5 litrass

Skaityti daugiau

1. Trys kondensatoriai, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, yra sujungti nuosekliai ir lygiagrečiaiNustatykite vieno kondensatoriaus talpą, kuri turės tokį patį poveikį kaip ir derinys.

Žinomas:

Kondensatorius C₁ = 2 μF

Kondensatorius C₂ = 4 μF

Kondensatorius C₃ = 4 μF

Ieškoma: Ekvivalentinė talpa (C)

sprendimas:

Kondensatorius C₂ ir C₃ sujungta lygiagrečiai. Ekvivalentinė talpa:

C_P = C₂ + C₃ = 4 + 4 = 8 μF

Kondensatorius C₁ ir C_p sujungta nuosekliai. Ekvivalentinė talpa:

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

C = 8/5 μF

2. Penki kondensatoriai, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 6 μF, C₄ = 5 μF, C₅ = 10 μF, yra sujungti nuosekliai ir lygiagrečiai. Nustatykite vieno kondensatoriaus talpą, kuris turės tokį patį efektą kaip ir jų derinys.

Žinomas:

Kondensatorius C₁ = 2 μF

Kondensatorius C₂ = 4 μF

Kondensatorius C₃ = 6 μF

Kondensatorius C₄ = 5 μF

Kondensatorius C₅ = 10 μF

Ieškoma: Ekvivalentinė talpa (C)

sprendimas:

Kondensatorius C₂ ir C₃ yra sujungti lygiagrečiai. Ekvivalentinė talpa:

C_P = C₂ + C₃

C_P = 4 + 6

C_P = 10 μF

Kondensatorius C₁C_PC₄ ir C₅ yra sujungti nuosekliai. Ekvivalentinė talpa:

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 C₁ = 3 μFC₂ = 4 μF ir C₃ = 3 μF yra sujungti nuosekliai ir lygiagrečiai. Nustatykite elektros energija ant grandinės.

Žinomas:

Kondensatorius C₁ = 3 μF

Kondensatorius C₂ = 4 μF

Kondensatorius C₃ = 3 μF

Ieškoma: Ekvivalentinė talpa (C)

sprendimas:

Kondensatorius C₂ ir C₃ yra sujungti lygiagrečiai. Ekvivalentinė talpa:

C_P = C₂ + C₃

C_P = 4 + 3

C_P = 7 μF

Kondensatorius C₁ bei C_P yra sujungti nuosekliai. Ekvivalentinė talpa:

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 = 2.1x10^-6 F

Elektros energija grandinėse:

E = ½ KV²

E = ½ (X 2.1 10^-6) (12²)

E = ½ (2.1 x 10^-6)(144)

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

E = 151.2 x 10^-6 Džaulio

E = 1.5 x 10^-4 Džaulio

Skaityti daugiau

1. Keturi kondensatoriai, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, yra prijungti serijaNustatykite vieno gabalo talpą. kondensatorius kuris turės tokį patį poveikį kaip ir derinys.

Žinomas:

Kondensatorius C₁ = 2 μF

Kondensatorius C₂ = 1 μF

Kondensatorius C₃ = 3 μF

Kondensatorius C₃ = 4 μF

Ieškoma: Ekvivalentinė talpa

sprendimas:

Ekvivalentinė talpa:

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

Viso derinio ekvivalentinė talpa is 0.48 μF.

2. Nustatykite kondensatoriaus C krūvį₁ jei potencialų skirtumas tarp P bei Q is 12 Voltas…

Žinomas:

Kondensatorius C₁ = 10 μF= 1X 0 10^-6 F

Kondensatorius C₂ = 20 μF= 2X 0 10^-6 F

Potencialų skirtumas (V) = 12 voltas

Ieškoma: kondensatoriaus C krūvis₁ (Q₁)

sprendimas:

Ekvivalentinė talpa:

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

Elektros krūvis ant ekvivalentinio kondensatoriaus:

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

Q = 80 μC

Kondensatoriai yra sujungti nuosekliai taip, kad ekvivalentiškų kondensatorių elektros krūvis = kondensatorių elektros krūvis C₁ = elektros krūvis ant kondensatoriaus C₂.

Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₁ yra 80 μC.

3. Du kondensatoriai, C₁ = 2 μF ir C₂ = 4 μF, yra sujungti nuosekliai. Kondensatoriai yra įkrauti. Potencialų skirtumas kondensatoriuje C₁ yra 2 voltai. Kondensatoriaus C elektros krūvis₂ yra ...

Žinomas:

CVanduocitor C₁ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

CVanduocitor C₂ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Potencialų skirtumas kondensatoriuje C₁ (V₁) = 2 voltai

Ieško : Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₂.

sprendimas:

Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₁ :

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

Q₁ = 4 μC

Kondensatoriai yra sujungti nuosekliai taip, kad kondensatoriaus elektros krūvis C₁ = elektros krūvis ant kondensatoriaus C₂.

Kondensatoriaus krūvis C₂ is 4 μC.

Skaityti daugiau

1. Keturi kondensatoriaiC₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, yra sujungti lygiagrečiai. Nustatykite vieno kondensatoriaus talpą, kuris turės tokį patį efektą kaip ir jų derinys.

Žinomas:

Kondensatorius C₁ = 2 μF

Kondensatorius C₂ = 1 μF

Kondensatorius C₃ = 3 μF

Kondensatorius C₃ = 4 μF

Ieškoma: Ekvivalentinė talpa

sprendimas:

Ekvivalentinė talpa:

C = C₁ + C₂ + C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF = 9 m μF

Viso derinio ekvivalentinė talpa yra 9 μF.

2. Nustatykite mokestis ant kondensatoriaus C₂ jei potencialų skirtumas tarp taškų A ir B yra 9 voltai…

Žinomas:

CVanduocitor C₁ = 20 μF = 20 x 10^-6 F

CVanduocitor C₂ = 30 μF = 30 x 10^-6 F

Potencialo skirtumas tarp taškų A bei B (V_AB) = 9 voltai

Ieško : kondensatoriaus krūvis C₂ (Q₂)

sprendimas:

Potencialo skirtumas:

Kondensatoriai yra sujungti lygiagrečiai kad potencialų skirtumas tarp A ir B (V_AB) = potencialų skirtumas kondensatoriuje C₁ (V₁) = potencialų skirtumas kondensatoriuje C₂ (V₂) = 9 voltai.

Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₂ :

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

Q₂ = 270 μC

Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₂ is 270 μC.

3. Trys kondensatoriai, C₁ = 4 μF, C₂ = 2 μF, C₃ = 3 μF, yra sujungti lygiagrečiai. Kondensatoriai įkrauti. Potencialų skirtumas kondensatoriuose C₂ yra 4 voltai. Nustatykite

(a) Kondensatoriaus C elektros krūvis₁C₂ ir C₃

(b) Viso derinio ekvivalentinio kondensatoriaus elektros krūvis

Žinomas:

CVanduocitor C₁ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Ckondensatorius C₂ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

Ckondensatorius C₃ = 3 μF = 3 x 10^-6 F

Potencialo skirtumas kondensatoriuje C₂ (V₂) = 4 voltai

Ieško : Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₃ (Q₃)

sprendimas:

(A) Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₃

Potencialų skirtumas kondensatoriuje C₃ :

Kondensatoriai yra sujungti lygiagrečiai, kad kondensatoriaus potencialų skirtumas būtų C₃ (V₃) = kondensatoriaus potencialų skirtumas C₂ (V₂) = kondensatoriaus potencialų skirtumas C₁ (V₁) = Ekvivalentinio kondensatoriaus potencialų skirtumas (V) = 4 voltų

Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₁ :

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

Q₁ = 16 μC

Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₂ :

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

Q₂ = 8 μC

Elektros krūvis ant kondensatoriaus C₃ :

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

Q₃ = 12 μC

(B) Elektros krūvis lygiavertiame kondensatoriuje

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃

Q = 16 μC+8 μC+12 μC = 36 μC

Alternatyvus sprendimas:

Ekvivalentinė talpa:

C = C₁ + C₂ + C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF = 9 m μF

C = 9x10^-6 F

Ekvivalentinio kondensatoriaus potencialų skirtumas:

V₁ = V₂ = V₃ = V = 4 voltai

Ekvivalentinio kondensatoriaus elektros krūvis:

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

Q = 36 μC

Skaityti daugiau