19 Ngā Tauira o ngā Pātai mō te Ariā Kinetic o ngā Hau
1. Ko te pēhanga o te hau pai i roto i tētahi ipu kua kati i te tīmatanga he P, ā, ko te rōrahi he V. Mēnā ka whakanuia te pēhanga o te hau ki te 4 ngā wā i tōna āhua taketake, ā, ka noho pūmau tonu te rōrahi o te hau, ko te ōwehenga o te pūngao nekeneke tīmatanga me te pūngao nekeneke whakamutunga o te hau ko...
Kōrero
E mōhiotia ana :
Pēhanga tuatahi (P1) = P
Pēhanga whakamutunga (P2) = 4P
Te rōrahi tīmatanga (V1) = V
Rōrahi whakamutunga (V2) = V
I pātaihia Te whakataurite i te pūngao nekeneke tīmatanga me te pūngao nekeneke whakamutunga (EK)1 : EK2)
Whakautu :
Te whanaungatanga i waenga i te pēhanga (P), te rōrahi (V) me te pūngao nekeneke (EK) o te hau pai :
Te whakataurite i te pūngao nekeneke tīmatanga me te pūngao nekeneke whakamutunga :
2. Whakatauhia te pūngao nekeneke whakawhiti toharite o ngā ngota hau i te pāmahana o te 57oC!
Kōrero
E mōhiotia ana :
Te pāmahana hau (T) = 57oC + 273 = 330 Kelvin
Te pūmau a Boltzmann (k) = 1,38 x 10-23 Joule/Kelvin
I pātaihia Pūngao nekeneke whakawhiti toharite
Whakautu :
Te whanaungatanga i waenganui i te pūngao nekeneke me te pāmahana hau :
Pūngao nekeneke whakawhiti toharite :
3. He hau i te pāmahana o te 27oKei roto i tētahi ipu kua kati a C. Hei whakanui ake i tōna pūngao nekeneke ki te rua o tōna pūngao nekeneke taketake, me whakamahana te hau ki te pāmahana o...
Kōrero
E mōhiotia ana :
Te pāmahana tīmatanga (T1) = 27oC + 273 = 300 K
Pūngao nekeneke tīmatanga = EK
Pūngao nekeneke whakamutunga = 4 EK
I pātaihia Te pāmahana whakamutunga (T2)
Whakautu :
Ko te pāmahana whakamutunga o te hau he 600 K, he 327 rāneioC.
4. Kei roto i te wāhi kati te hau pai. Ka whakamahanahia te hau pai kia piki te tere toharite o ngā matūriki hau ki te 3 ngā wā o te tere tīmatanga. Mena ko te pāmahana tīmatanga o te hau he 27oC, kātahi ko te pāmahana whakamutunga o te hau pai ko...
Kōrero
E mōhiotia ana :
Te pāmahana tīmatanga = 27oC + 273 = 300 Kelvin
Te tere tīmatanga = v
Te tere whakamutunga = 2v
I pātaihia Te pāmahana whakamutunga o te hau pai
Whakautu :
Tere toharite whakamutunga = 2 x Tere toharite tīmatanga
5. E toru ngā mole hau kei roto i tētahi rūma he 36 rita te rōrahi. Ko te pūngao nekeneke o ia ngota hau he 5 x 10-21 Joule. Pūmau hau whānui = 8,315 J/mol.K me te pūmau Boltzmann = 1,38 x 10-23 J/K. Tātaihia te pēhanga hau i roto i te rūma!
Kōrero
E mōhiotia ana :
Te maha o ngā mole (n) = 3 mol
Rōrahi = 36 rita = 36 dm3 = 36 x 10-3 m3
Te pūmau a Boltzmann (k) = 1,38 x 10-23 J/K
Pūngao nekeneke (EK) = 5 x 10-21 Joule
Pūmau hau whānui (R) = 8,315 J/mol.K
I pātaihia : te pēhanga hau (P)
Whakautu :
Tātaihia te pāmahana (T) mā te whakamahi i te tātai mō te pūngao nekeneke hau me te pāmahana:
Tātaihia te pēhanga hau mā te whakamahi i te tātai Ture Hau Pai (i roto i te maha o ngā ira, n):
Ko te pēhanga hau he 1,67 x 105 Pascal, 1,67 rānei ngā āhuarangi.
6. I roto i tētahi oko kua kati, ka horapa te rōrahi o te hau ki te 2 ngā wā o te rōrahi tīmatanga (Vo = te rōrahi tīmatanga, Po = te pēhanga tīmatanga) ā, ka piki te pāmahana hau ki te 4 ngā wā i te pāmahana taketake. Ka noho te pēhanga hau hei...
A.P.o
B. 2 Po
C. 4 Po
D. 6 Po
E. 8 Po
Kōrero
E mōhiotia ana:
Te rōrahi tīmatanga o te hau (V1) = Vo
Te rōrahi whakamutunga o te hau (V2) = 2Vo
Te pāmahana tīmatanga o te hau (T1) = T
Te pāmahana whakamutunga o te hau (T2) = 4T
Te pēhanga hau tuatahi (P1) = Po
I pātaihia: Te pēhanga hau whakamutunga (P2)
Whakautu:
Ko te whakautu tika ko B.
7. Ka pāngia tētahi nui o te hau pai e tētahi tukanga isothermal, kia rua ngā wā ka nui ake te pēhanga i te pēhanga taketake, kātahi ka...
A. 4 ngā wā taketake
B. E rua ngā wā anō
C. ½ ngā wā o te taketake
D. ¼ ngā wā o te taketake
E. tonu
Kōrero
Isothermic = pāmahana pumau
E mōhiotia ana:
Te rōrahi tīmatanga o te hau (V1) = V
Te pēhanga hau tuatahi (P1) = P
Te pēhanga hau whakamutunga (P2) = 2P
I pātaihia: Te rōrahi whakamutunga o te hau (V2)
Whakautu:
P1 V1 =P2 V2
PV = (2P) V2
V = (2) V2
V2 = V / 2
V2 = ½ V
Ko te whakautu tika ko C.
8. I roto i tētahi oko kua kati, ka horapa te rōrahi o te hau ki te 2 ngā wā o te rōrahi tīmatanga (Vo = te rōrahi tīmatanga, Po = te pēhanga tīmatanga) ā, ka piki te pāmahana hau ki te 4 ngā wā i te pāmahana taketake. Ka noho te pēhanga hau hei...
A.P.o
B. 2 Po
C. 4 Po
D. 6 Po
E. 8 Po
Kōrero
E mōhiotia ana :
Te rōrahi tīmatanga o te hau (V1) = Vo
Te rōrahi whakamutunga o te hau (V2) = 2Vo
Te pāmahana tīmatanga o te hau (T1) = T
Te pāmahana whakamutunga o te hau (T2) = 4T
Te pēhanga hau tuatahi (P1) = Po
I pātaihia Te pēhanga hau whakamutunga (P2)
Whakautu :
Ko te whakautu tika ko B.
9. Ka pāngia tētahi nui o te hau pai e tētahi tukanga isothermal, kia rua ngā wā ka nui ake te pēhanga i te pēhanga taketake, kātahi ka...
A. 4 ngā wā taketake
B. E rua ngā wā anō
C. ½ ngā wā o te taketake
D. ¼ ngā wā o te taketake
E. tonu
Kōrero
Isothermic = pāmahana pumau
E mōhiotia ana :
Te rōrahi tīmatanga o te hau (V1) = V
Te pēhanga hau tuatahi (P1) = P
Te pēhanga hau whakamutunga (P2) = 2P
I pātaihia Te rōrahi whakamutunga o te hau (V2)
Whakautu :
P1 V1 =P2 V2
PV = (2P) V2
V = (2) V2
V2 = V / 2
V2 = ½ V
Ko te whakautu tika ko C.
10. Ko te pēhanga hau tino pai i roto i te wāhi kati ki te pakitara ngongo ka hangaia penei:
P= 2N/3V EK
P = pēhanga (Pa)
N = te maha o ngā ngota hau (matūriki)
V = te rōrahi hau
EK = te pūngao nekeneke toharite o ngā ngota (J).
Ko te kōrero tika mō te whakatakotoranga i runga ake nei ko…
A. Ko te pēhanga o te hau ki te pakitara e whakawhirinaki ana ki te maha o ngā ngota i ia rōrahi.
B. Kāore te pūngao nekeneke o te hau e whakawhirinaki ana ki te pēhanga e pā ana ki ngā pakitara.
C. Kāore te rōrahi o te hau i roto i te rango e rerekē ahakoa te rerekētanga o te pēhanga hau.
D. Ka heke te maha o ngā ngota hau, nō reira ka piki ake te pūngao nekeneke o ngā ngota.
E. Ka piki ake te rōrahi o te hau, nō reira ka piki ake te maha o ngā ngota hau.
Kōrero
Kua kati te rūma kia kore ai e rerekē te rōrahi o te hau i roto i te ngongo ahakoa te rerekētanga o te pēhanga hau.
Ko te whakautu tika ko C.
11. Ko te pēhanga o te hau pai i roto i te wāhi kati i te taha o ngā pakitara o te ngongo ka hangaia penei P = (2N / 3V) EK. P = pēhanga (Pa), N = te maha o ngā ngota (matūriki) o te hau, ā, ko EK te pūngao nekeneke toharite o ngā ngota (J). I runga i tēnei whārite, ko te kōrero tika ko...
A. Ko te pēhanga o te hau ki te pakitara e whakawhirinaki ana ki te pūngao nekeneke toharite o ngā ngota.
B. Ko te pūngao nekeneke o te hau e whakawhirinaki ana ki te pēhanga e pā ana ki ngā pakitara.
C. Ka rerekē te pāmahana o te hau i roto i te ngongo mēnā ka rerekē te pēhanga o te hau.
D. Mēnā ka heke te maha o ngā ngota hau, ka heke anō hoki te rōrahi o te pūngao nekeneke o ngā ngota.
E. Ki te piki te rōrahi hau, ka heke te pēhanga hau.
Kōrero
E mōhiotia ana:
Tātai pēhanga: P = (2N / 3V) EK
P = pēhanga
N = te maha o ngā ngota matūriki hau
V = te rōrahi hau
EK = te pūngao nekeneke toharite
He rite tonu te P ki a N me EK
He rite whakamuri te P ki te V
He rite tonu te N ki te rōrahi
He rite whakamuri a N ki a EK
I pātaihia: Te kōrero tika
Whakautu:
He hē a A nā te mea, e ai ki te tātai i runga ake nei, ko te pēhanga hau (P) e whakawhirinaki ana ki te pūngao nekeneke, ehara i te pūngao nekeneke toharite.
He hē a B nā te mea e whakawhirinaki ana te pēhanga ki te pūngao nekeneke o te hau, kaua ki te taha kē.
He hē a C nā te mea, e ai ki te tātai i runga ake nei, kāore te pāmahana e whakawhirinaki ana ki te pēhanga.
He hē a D nā te mea he rerekē te ōritetanga o N ki a EK, arā, ki te nui a N, he nui hoki a EK.
He tika a E nā te mea he rerekē te ōritetanga o te pēhanga (P) ki te rōrahi (V).
Ko te whakautu tika ko E.
12. Ki te pēhia (ka pēhia) te hau pai i roto i te oko, ka pāngia te hau e te….
A. Te hekenga o te tere o te matūriki
B. Te hekenga o te pāmahana
C. Te pikinga o te pāmahana
D. Te tāpiri i ngā matūriki hau
E. Te whakaiti i ngā matūriki hau
Kōrero
Te ture hau pai (i roto i ngā mole) :
PV = nRT
Te ture hau pai (i roto i te maha o ngā ngota) :
PV = NkT
Te whanaungatanga i waenga i te pūngao nekeneke me te pāmahana hau :
EK = 3/2 kT
Ngā Mōhiohio:
P = pēhanga, V = rōrahi, T = pāmahana, n = te maha o ngā ira, N = te maha o ngā ngota, R = te pūmau hau whānui, k = te pūmau Boltzmann
I runga i ngā tātai e toru i runga ake nei, ka puta ngā whakatau e whai ake nei:
– Ki te pēhia te hau, ka heke te rōrahi (V) o te hau.
– Ki te heke te rōrahi (V) o te hau, ka piki ake te pēhanga (P) o te hau, ā, ka piki ake te pāmahana (T) o te hau.
– Kua kati te rūma (he pūmau a V) nō reira kāore te maha o ngā ira o te hau (n) me te maha o ngā matūriki hau (N) e rerekē.
– Ki te piki te pāmahana (T) o te hau, ka piki anō hoki te pūngao nekeneke (EK) o te hau. Ki te piki anō te pūngao nekeneke o te hau, ka piki anō hoki te tere o te nekehanga o ngā matūriki hau (EK = ½ mv)2, v = tere).
Ko te whakautu tika ko C.
13. Ka whakamahanahia he nui o te hau pai i roto i tētahi ngongo kua kati kia rite ki te isochoric kia piki ake tōna pāmahana ki te whā ngā wā i tōna pāmahana taketake. Ko te pūngao nekeneke toharite o ngā ngota hau pai ko….
A. ¼ ngā wā o te taketake
B. ½ ngā wā o te taketake
C. Pērā anō i mua
D. 2 ngā wā anō
E. 4 ngā wā taketake
Kōrero
Isochoric = rōrahi pumau
Ko te whanaungatanga i waenga i te pūngao nekeneke toharite (EK) me te pāmahana (T) o te hau e whakaatuhia ana e te whārite i raro nei:
EK = 3/2 kT
Whakaahuatanga: EK = pūngao nekeneke, T = pāmahana, 3/2 = pūmau, k = pūmau Boltzmann.
I runga i tēnei tātai, te āhua nei he rite tonu te kaha nekeneke ki te pāmahana. Nō reira, ka teitei ake te pāmahana, ka nui ake te kaha nekeneke. Mēnā ka whakawhā te pāmahana, ka whakawhā anō hoki te kaha nekeneke.
Ko te whakautu tika ko E.
14. He hau tino pai me te pēhanga P me te rōrahi V i roto i te wāhi kati. Mena ka whakaitihia te pēhanga hau i roto i te wāhi ki te 1/4 o tōna uara taketake i te rōrahi pumau, ko te ōwehenga o te pūngao nekeneke i mua me muri i te whakahekenga pēhanga ko…
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 4 : 1
E. 5 : 1
Kōrero
E mōhiotia ana :
Rōrahi tīmatanga = V
Rōrahi whakamutunga = V
Te pēhanga tuatahi o te hau = P
Pēhanga whakamutunga o te hau = ¼ P
I pātaihia : te whakataurite i te pūngao nekeneke tīmatanga me te pūngao nekeneke whakamutunga (EK)1 : EK2)
Whakautu :
Te whanaungatanga i waenga i te pēhanga (P), te rōrahi (V) me te pūngao nekeneke (EK) o te hau:
Te whakataurite i te pūngao nekeneke tīmatanga me te pūngao nekeneke whakamutunga:
Ko te whakautu tika ko D.
15. Ko te pāmahana o te hau pai i roto i te ngongo ka hangaia penei EK = 3/2 kT, ko T te pāmahana tino, ā, ko EK = te pūngao nekeneke toharite o ngā ngota hau. I runga i te whārite i runga ake nei…
A. Ka teitei ake te pāmahana o te hau, ka iti ake tōna pūngao nekeneke.
B. Ka teitei ake te pāmahana o te hau, ka pōturi ake te nekeneke o ngā matūriki hau.
C. Ka tere ake te neke o ngā matūriki hau, ka teitei ake te pāmahana o te hau.
D. He rite whakamuri te pāmahana hau ki te pūngao nekeneke o te hau
E. Kāore te pāmahana hau e pā ki te nekehanga o ngā matūriki hau.
Kōrero
E ai ki te tātai i runga ake nei, he rite tonu te pāmahana ki te pūngao nekeneke. Ka teitei ake te pāmahana, ka nui ake te pūngao nekeneke. He rite te pūngao nekeneke ki te tere o te nekehanga o ngā matūriki hau (EK = ½ mv).2, ko EK = pūngao nekeneke, v = tere). Ka nui ake te pūngao nekeneke, ka tere ake te neke o ngā matūriki hau.
Ko te whakautu tika ko C.
7. Ngā āhuatanga e pā ana ki te pūngao nekeneke o te hau i roto i te wāhi kati:
(1) te pēhanga
(2) rōrahi
(3) pāmahana
(4) ngā momo matū
Ko te kōrero tika ko….
A. (1) me (2)
B. (1) me (3)
C. (1) me (4)
D. (2) anake
E. (3) anake
Kōrero
Kua kati te ātea, nō reira he pumau te rōrahi o te hau, kāore te rōrahi o te hau e pā ki te pūngao nekeneke.
Ko te whakautu tika ko B.
16. Kia tupato ki te kōrero e whai ake nei!
(1) Ka piki ake te maha o ngā matūriki hau
(2) Kua whakaitihia te maha o ngā ira
(3) Ka piki ake te pāmahana
(4) Kua whakanuia te rōrahi
Ko ngā āhuatanga ka taea te whakanui ake i te pēhanga hau i roto i te wāhi kati e tohuhia ana e te tau…
Kōrero
Ko te whārite mō te pēhanga hau i roto i te wāhi kati:
Ngā Mōhiohio:
P = pēhanga, N = te maha o ngā ngota hau, m = te papatipu, v = te tere toharite o ngā ngota, V = te rōrahi o te ipu, n = te maha o ngā ira.
I runga i te whārite i runga ake nei,
Ki te piki ake te maha o ngā matūriki hau (N), ka piki ake anō hoki te pēhanga hau (P).
Ki te whakaitihia te maha o ngā ira (n), ka whakaitihia hoki te pēhanga hau (P).
Ki te piki ake te pāmahana (T), ka piki ake anō hoki te pēhanga hau (P).
Ki te piki te rōrahi (V), ka heke te pēhanga hau (P).
Nō reira, ko ngā āhuatanga ka taea te whakanui ake i te pēhanga hau i roto i tētahi wāhi kati ko 1 me te 3.
17. Kei roto i tētahi rūma kati te hau ākono ina huri te pāmahana ki te 2 ngā wā i tōna pāmahana taketake, kātahi ka huri te tere o te nekehanga o ngā matūriki hau ākono ki... ngā wā i tōna pāmahana taketake.
Kōrero
E mōhiotia ana:
Te pāmahana tīmatanga = T
Te pāmahana whakamutunga = 2T
Te tere tīmatanga = v
I pātaihia: Te tere whakamutunga = ….v
Whakautu:
Ko te tātai mō te whanaungatanga i waenga i te tere, te pūngao nekeneke toharite me te pāmahana hau:
Ngā Mōhiohio:
v = tere, k = pūmau Bolztmann, T = pāmahana, m = papatipu
Tere tīmatanga:
Me kī ko k = 1, ko T = 1, ā, ko m = 1.
Mena ko te pāmahana whakamutunga = 2, ko te tere whakamutunga ko:
Tere whakamutunga = √2 ngā wā o te tere taketake.
18. I te tīmatanga, he 120 kPa te pēhanga o tētahi rahinga hau pai kotahi-atomika. Kātahi ka whakamahanahia te hau i te pēhanga pumau kia whānui ai. Me kī ko te pumau hau whānui e whakaatuhia ana ko R J.mol-1.K-1. Mena ka piki te pāmahana hau ki te 38,4/R Kelvin i roto i te tukanga, ā, ko te mahi mō ia kmol e mahia ana e te hau hei whakawhanui he 8,4 J, ko te rōrahi tīmatanga o te hau mō ia kmol ko…
A. 210 cc
B. 225 cc
C. 235 cc
D. 240 cc
E. 250 cc
Kōrero
E mōhiotia ana:
Pēhanga (P) = 120 kPa = 120.000 Pascals
Pūmau hau whānui = R
Te pāmahana (T) = 38,4/R
Mahi (W) mō ia kiromol = 8,4 Joules
I pātaihia: Te rōrahi tīmatanga (V1) mō ia kiromita
Whakautu:
Tātaihia te rōrahi whakamutunga (V2):
PV2 = n RT
120.000 (V2) = R (38,4/R)
120.000 (V2) = 38,4
V2 = 38,4 /120.000
V2 = 0,00032
V2 = 0,32x10-3 m3/kmol
V2 = 0,32x10-3 x 106 cm3/kmol
V2 = 0,32x103 cm3/kmol
V2 = 320cm3/kmol
V2 = 320 cc/kmol
Tātaihia te rōrahi tīmatanga (V1):
W = P (V2 - V1)
8,4 = 120x103 (0,32x10-3 - V1)
8,4 = 120x103 x 0,32 x 10-3 – (120 x 103 V1)
8,4 = 120 x 0,32 – (120 x 103 V1)
8,4 = 38,4 – (120 x 103 V1)
(120x103 V1) = 38,4 – 8,4
(120x103 V1) = 30
V1 = 30 / (120 x 103)
V1 = 0,25x10-3 m3
V1 = 0,25x10-3 x 106 cm3
V1 = 0,25x103 cm3
V1 = 250cm3
V1 = 250 cc
Ko te whakautu tika ko E.
19. Ka taea te kī he hau pai te hau ākono. I te tīmatanga, he pūngao ā-roto tō te hau, ko E1 me te pāmahana T1Ka pāngia te hau e tētahi tukanga mā te mahi i te mahi W, ka tukuna te pūngao e uara ana i te Q, ā, ko te āhua whakamutunga o te pūngao ā-roto ko E.f me te pāmahana TfKei te whakaahua i runga ake nei te rahi o te huringa pūngao. He aha te mutunga o tēnei tukanga?
A. Ka pāngia te hau e te tukanga isobaric me te tukanga Tf < Ti
B. Ka pāngia te hau e te tukanga adiabatic, ā, ko Tf < Ti
C. Ka pāngia te hau e te tukanga isochoric me te tukanga Tf < Ti
D. Ka pāngia te hau e te tukanga isothermal, ā, ko Tf =Ti
E. Ka pāngia te hau e te tukanga isochoric me te tukanga Tf =Ti
Kōrero
I runga i te ahua, ko te pūngao tīmatanga (Ei) me te pūngao whakamutunga (Ef) kāore e rerekē, arā, ko te huringa pūngao ā-roto he kore te uara. Ko te tātai mō ngā panonitanga o te pūngao ā-roto: ΔU = 3/2 N k ΔT
I runga i tēnei tātai, mēnā ko te huringa pūngao ā-roto kore (ΔU=0) kāti ko te huringa pāmahana he kore anō hoki (ΔT=0). Ko te tikanga o te huringa pāmahana kore kāore te pāmahana e rerekē. Ki te kore te pāmahana e rerekē, kei te pāngia te hau e te tukanga isothermal.
Ko te whakautu tika ko D.
Pūtake pātai:
Ngā Pātai Ahupūngao Whakamātautau ā-Motu mō te Kura Tuarua/Kura Tuarua Mahi-ā-ringa
