Решени проблеми во основната физика

1. Iгасови во затворен сад првично имаат волумен V и притисок P. Ако конечниот притисок е 4P и волуменот се одржува константен, која е рата?tio на почетната кинетичка енергија со конечната кинетичка енергија.

Познато:

Почетен притисок (P₁) = П

Краен притисок (P₂) = 4P

Почетен волумен (V₁) = В

Краен волумен (V₂) = В

Сакаше: Односот на почетната кинетичка енергија кон конечната кинетичка енергија (KE₁ : К.E₂)

Решение:

Односот помеѓу притисокот (P), волуменот (V) и кинетичката енергија (KE) на идеални гасови :

Односот на почетната кинетичка енергија кон конечната кинетичка енергија:

2. Колкава е просечната транслациска кинетичка енергија на молекулите во идеален гас на 57°C?^oC.

Познато:

Температура на гас (Т) = 57^oC + 273 = 330 Келвини

Болцманконстантата (к) = 1.38 x 10^-23 Џул/Келвин

Сакаше: Просечната транслациска кинетичка енергија

Решение:

Односот помеѓу кинетичката енергија (KE) и температура на гасот (T):

Просечната транслациска кинетичка енергија:

3. Гас на 27^oC во затворен сад. Ако кинетичката енергија на гасот се зголеми 2 пати од почетната кинетичка енергија, тогаш конечната температура на гасот е…

Познато:

Почетна температура (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Почетна кинетичка енергија = КE

Конечна кинетичка енергија = 4 KE

Сакаше: Конечната температура (T₂)

Решение:

4. Идеален гас е во затворен сад, се загрева така што е конечно просечна брзина на честички од гас се зголемува за 3 пати од почетната просечна брзина. Ако почетната температура на гасот е 27^oC, тогаш конечната температура на идеалниот гас е…

Познато:

Почетна температура = 27^oC + 273 = 300 Келвини

Почетна брзина = v

Конечна брзина = 2V

Wanted : ТКонечната температура на идеалниот гас

Решение:

Конечната просечна брзина = 2x почетната просечна брзина

5. Три молови гас се наоѓаат во простор од 36 литри. Секоја молекула на гас има кинетичка енергија од 5 x 10^-21 Џул. Универзална гасна константа = 8.315 J/mol.K и Болцманова константа = 1.38 x 10^-23 J/K. Колкав е притисокот на гасот во садот.

Познато:

Број на молови (n) = 3 молови

Волумен = 36 литри = 36 dm³ = 36 х 10^-3 m³

Болцманова константа (k) = 1.38 x 10^-23 Ј/К

Кинетичка енергија (KE) = 5 x 10^-21 Joule

Универзална гасна константа (R) = 8.315 J/мол.K

Wanted Притисок на гасот (P)

Решение:

Пресметајте ја температурата користејќи ја равенката за кинетичка енергија на гасот.

Пресметајте го притисокот на гасот користејќи ја равенката на законот за идеален гас (во број на молови, n):

PV = n RT

П (36 x 10^-3) = (3)(8.315)(241.5)

П (36 x 10^-3) = 6024.22

Притисокот на гасот е 1.67 x 10⁵ Паскал или 1.67 атмосфери.

Прочитај повеќе

1. Јасгасови во затворен сад првично имаат волумен V и температура П. Конечната температура е 5/4T и конечната притисок е 2P. Колкав е конечниот волумен на гасот?

Познато:

Почетен волумен (V₁) = В

Почетна температура (T₁) = Т

Конечна температура (T₂) = 5/4 Т

Почетен притисок (P₁) = П

Конечен притисок (P₂) = 2P

Сакаше: Конечен волумен (V₂)

Решение:

2. Определете го волуменот од 2.00 молes на гасови (идеален гас) при STP. STP = Стандардна температура и притисок.

Познато:

Молови гас (n) = 2 моловиes

Стандардна температура (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Келвини

Стандарден притисок (P) = 1 атм = 1.013 x 10⁵ Pa

Универзална гасна константа (R) = 8.315 Џули/молe.Келвин

Wanted : Волумен на гасови (V)

Решение:

Равенка на Закон за идеален гас (во бројот на молови, n)

Волуменот на 2 молови гасови е 44.8 литри.

Волуменот на 1 мол гасови е 45.4 литри / 2 = 22.4 литри.

Волуменот на 1 мол од кој било гас е 22.4 литри.

3. 4 литри кислороден гас има температура од 27°C и притисок од 2 атмосфери (1 атмосфера = 10⁵ Pa) во затворен сад. Универзална гасна константа (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1 и Авогадров број (N_A) = 6.02 x 10²³ молекули/молeКои се молекулите на кислородните гасови во садот?

Познато:

Волумен на гасови (V) = 4 литри = 4 dm³ = 4 х 10^-3 m³

Температура на гасови (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Келвини

Притисок на гасови (P) = 2 атм = 2 x 10⁵ Pa

Универзална гасна константа (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1

Авогадров број (N_A) = 6.02 x 10²³

Wanted Кои се молекулите на гасовите кислород во садот (N)

Решение:

Во 1 мол кислороден гас, има 1.93 x 10²³ молекули на кислород.

4. Сад што содржи неонски гас (Ne, атомска маса = 20 u) при стандардна температура и притисок (STP) има волумен од 2 м³Определете ја масата на неонскиот гас!

Познато:

Атомска маса на неон = 20 грама/молe = 0,02 кг/молe

Стандардна температура (Т) = 0^oC = 273 Келвини

Стандарден притисок (P) = 1 атм = 1.013 x 10⁵ Паскал

Волумен (V) = 2 m³

Wanted : маса (M) од неонски гас

Решение:

На стандардна температура и притисок (STP), 1 молe од какви било гасови, вклучуваат неонски гас, имаат волумен 22.4 литарs = 22.4 dm³ = 0.0448 м³.

Во обем од 2 м³, има 44.6 молови неонски гас.

Релативната атомска маса на неонскиот гас е 20 грама/мол.

Ова значи дека во 1 мол има 20 грама или 0.02 кг неонски гас. Бидејќи во 1 мол има 0.02 кг неонски гас, тогаш во 44.6 мол има 44.6 молови x 0.02 кг/мол = 0.892 кг = 892 грама неонски гасови.

Прочитај повеќе

1. Iгасовите за продажба првично имаат притисок П и температура Т. Гасот се подложува на изохорен процес така што конечниот притисок станува 4 пати поголем од почетниот притисок. Колкава е конечната температура на гасот?

Познато:

Почетен притисок (P₁) = П

Конечен притисок (P₂) = 4P

Почетна температура (T₁) = Т

Сакаше: Конечна температура (T₂)

Решение:

Формулата на Законот на Геј-Лусак :

Конечната температура станува 4 пати поголема од почетната температура.

2. Во затворен сад, идеалните гасови првично имаат температура од 27^oC. Ако конечниот притисок станува 2 пати поголем од почетниот притисок, која е конечната температура?

Познато:

Почетен притисок (P₁) = П

Конечен притисок (P₂) = 2P

Почетна температура (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Сакаше: Конечна температура (T₂)

Решение:

3. Гумата е наполнета до манометарски притисок од 2 атмосфери на 27°C. По возењето, температурата во гумата се искачува на 47°C. Колкав е притисокот во гумата сега?

Познато:

Атмосферскиот притисок = 1 атм = 1 x 10⁵ Pa

Почетниот манометарски притисок = 2 атм = 2 x 10⁵ Pa

Почетниот апсолутен притисок (P₁) = 1 атм + 2 атм = 3 атм = 3 x 10⁵ Pa

Почетната температура (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Конечната температура (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K

Барани: Конечната температура на мерачот

Решение:

Конечниот манометарски притисок = конечен апсолутен притисок – атмосферски притисок

Конечниот притисок на манометарот = 3.2 атм – 1 атм

Конечниот притисок на манометарот = 2.2 атм

Прочитај повеќе

1. Во затворен сад, гасот се шири така што конечниот волумен станува 3 пати поголем од почетниот волумен (V = почетен волумен, T = почетен температура). Која е конечната температура?

Познато:

Почетен волумен (V₁) = В

Конечен волумен (V₂) = 3V

Почетна температура (T₁) = Т

Сакаше: Конечна температура (T₂)

Решение:

Формулата на Чарлсов закон :

Конечната температура на гасовите станува 3 пати поголема од почетната температура.

2. Јасгасовите првично имаат волумен V и температура T. Ако гасот се подложи на изобарски процес така што температурата станува 2 пати поголема од почетната температура, тогаш конечниот волумен на гасовите е…

Познато:

Почетен волумен (V₁) = В

Почетна температура (T₁) = Т

Конечна температура (T₂) = 2Т

Сакаше: конечен волумен (V₂)

Решение:

Конечниот волумен на гасовите станува 2 пати поголем од почетниот волумен.

3. Во затворен сад, идеалните гасови првично имаат волумен од 2 литри и температура од 27^oC. Ако конечниот волумен на гасовите стане 3 литри, тогаш конечната температура е…

Познато:

Почетен волумен (V₁) = 2 литри = 2 дм³ = 2 х 10^-3 m³

Конечен волумен (V₂) = 3 литри = 3 дм³ = 3 х 10^-3 m³

Почетна температура (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Барани: Конечна температура (T₂)

Решение:

Конечната температура е 177 степени.^oC или 177 + 273 = 450 Келвини.

Прочитај повеќе

1. Некои идеални гасови првично имаат притисок P и волумен V. Ако гасот се подложува на изотермен процес така што конечниот притисок станува 4 пати поголем од почетниот притисок, тогаш конечниот волумен на гасот е…

Познато:

Почетен притисок (P₁) = П

Краен притисок (P₂) = 4P

Почетен волумен (V₁) = В

Сакаше: Краен волумен (V₂)

Решение:

Формулата на Бојлов закон :

PV = постојан

P₁ V₁ = P₂ V₂

(P)(V) = (4P)(V₂)

V = 4 V₂

V₂ = V / 4 = ¼ V

Конечниот волумен на гасови е ¼ пати од почетниот волумен.

2. Во затворен сад, гасот се шири така што финалето волумен станува 2 пати од почетниот волумен (V = почетен волумен, P = почетен притисок). Конечниот притисок на гасовите е…

Познато:

Почетен притисок (P₁) = П

Почетен волумен (V₁) = В

Краен волумен (V₂) = 2V

Wanted : Краен притисок (P₂)

Решение:

P₁ V₁ = P₂ V₂

PV = P₂ (2V)

P = P₂ (2)

P₂ = P / 2 = ½ P

Притисокот на гасот станува половина пати поголем од почетниот притисок.

3. Во затворен сад, гасовите имаат притисок од 2 атмосфери и волумен од 1 литар. Ако притисокот на гасот стане 4 атмосфери, тогаш волуменот на гасот станува...

Познато:

Почетен притисок (P₁) = 2 атмосфери = 2 x 10⁵ Pa

Краен притисок (P₂) = 4 атмосфери = 4 x 10⁵ Pa

Почетен волумен (V₁) = 1 литри = 1 дм³ = 1 х 10^-3 m³

Wanted : Краен волумен (V₂)

Решение:

P₁ V₁ = P₂ V₂

(X 2 10⁵)(1 x 10^-3) = (4 x 10⁵) V₂

(1)(1 x 10^-3) = (2) V₂

X 1 10^-3 = (2) V₂

V₂ = ½ x 10^-3

V₂ = 0.5 х 10^-3 m³ = 0.5 dm³ = 0.5 литарs

Прочитај повеќе

1. Три кондензатори, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, се поврзани сериски и паралелноОпределете го капацитетот на еден кондензатор што ќе има ист ефект како и комбинацијата.

Познато:

Кондензатор C₁ = 2 μF

Кондензатор C₂ = 4 μF

Кондензатор C₃ = 4 μF

Барани: Еквивалентниот капацитет (C)

Решение:

Кондензатор C₂ и C₃ поврзани паралелно. Еквивалентниот капацитет:

C_P = C₂ + Ц₃ = 4 + 4 = 8 μF

Кондензатор C₁ и C_p поврзани сериски. Еквивалентниот капацитет:

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

C = 8/5 μF

2. Пет кондензатори, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 6 μF, C₄ = 5 μF, C₅ = 10 μF, се поврзани сериски и паралелно. Определете ја капацитивноста на еден кондензатор што ќе има ист ефект како и комбинацијата.

Познато:

Кондензатор C₁ = 2 μF

Кондензатор C₂ = 4 μF

Кондензатор C₃ = 6 μF

Кондензатор C₄ = 5 μF

Кондензатор C₅ = 10 μF

Барани: Еквивалентниот капацитет (В)

Решение:

Кондензатор C₂ и C₃ се поврзани паралелно. Еквивалентниот капацитет:

C_P = C₂ + Ц₃

C_P = 4 + 6

C_P = 10 μF

Кондензатор C₁, C_P, C₄ и C₅ се поврзани сериски. Еквивалентниот капацитет:

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 μF, C₂ = 4 μF и C₃ = 3 μF, се поврзани сериски и паралелно. Определете го електрична енергија на кола.

Познато:

Кондензатор C₁ = 3 μF

Кондензатор C₂ = 4 μF

Кондензатор C₃ = 3 μF

Барани: Еквивалентниот капацитет (В)

Решение:

Кондензатор C₂ и C₃ се поврзани паралелно. Еквивалентниот капацитет:

C_P = C₂ + Ц₃

C_P = 4 + 3

C_P = 7 μF

Кондензатор C₁ C_P се поврзани сериски. Еквивалентниот капацитет:

1/C = 1/C₁ + 1 /C_P

1/C = 1/3 + 1/7

1/C = 7/21 + 21/3

1/C = 10/21

C = 21/10

C = 2.1 μF

C = 2.1x10^-6 F

Електричната енергија во струјните кола:

E = ½ CV²

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 Joule

E = 1.5 x 10^-4 Joule

Прочитај повеќе

1. Четири кондензатори, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, се поврзани во серијаОпределете го капацитетот на еден Кондензатор што ќе има ист ефект како и комбинацијата.

Познато:

Кондензатор C₁ = 2 μF

Кондензатор C₂ = 1 μF

Кондензатор C₃ = 3 μF

Кондензатор C₃ = 4 μF

Барани: Еквивалентниот капацитет

Решение:

Еквивалентен капацитет:

1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + 1/C₄

1/Ц = 1/2 + 1/1 + 1/3 + 1/4

1/Ц = 6/12 + 12/12 + 4/12 + 3/12

1/Ц = 25 / 12

C = 12 / 25

C = 0.48

Еквивалентниот капацитет на целата комбинација is 0.48 μF.

2. Определете го полнежот на кондензаторот C₁ ако потенцијална разлика меѓу P Q is 12 Волт…

Познато:

Кондензатор C₁ = 10 μF= 1X 0 10^-6 F

Кондензатор C₂ = 20 μF= 2X 0 10^-6 F

Потенцијална разлика (V) = 12 Волт

Барани: полнежот на кондензаторот C₁ (Q₁)

Решение:

Еквивалентен капацитет:

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

Електрично полнење на еквивалентниот кондензатор:

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

П = 80 μC

Кондензаторите се поврзани сериски така што електричниот полнеж на еквивалентните кондензатори = електричен полнеж на кондензаторите C₁ = електричен полнеж на кондензатор C₂.

Електричниот полнеж на кондензаторот C₁ е 80 μC.

3. Два кондензатори, C₁ = 2 μФ и Ц₂ = 4 μF, се поврзани сериски. Кондензаторите се наелектризирани. Разликата на потенцијалот на кондензаторот C₁ е 2 волти. Електричниот полнеж на кондензаторот C₂ е ...

Познато:

CАПАcитор Ц₁ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

CАПАcитор Ц₂ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Потенцијална разлика на кондензаторот C₁ (V₁) = 2 Волти

Wanted : Електричен полнеж на кондензатор C₂.

Решение:

Електричен полнеж на кондензатор C₁ :

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

Q₁ = 4 μC

Кондензаторите се поврзани сериски, така што електричното полнење на кондензаторот C₁ = електричен полнеж на кондензатор C₂.

Полнењето на кондензаторот C₂ is 4 μC.

Прочитај повеќе

1. Рерна кондензатори, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, се поврзани паралелно. Определете го капацитетот на еден кондензатор што ќе има ист ефект како и комбинацијата.

Познато:

Кондензатор C₁ = 2 μF

Кондензатор C₂ = 1 μF

Кондензатор C₃ = 3 μF

Кондензатор C₃ = 4 μF

Барани: Еквивалентниот капацитет

Решение:

Еквивалентен капацитет:

C = C₁ + Ц₂ + Ц₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF = 9 година μF

Еквивалентниот капацитет на целата комбинација е 9 μF.

2. Одреди го задолжен на кондензатор C₂ ако потенцијална разлика помеѓу точките А и Б е 9 волти…

Познато:

CАПАcитор Ц₁ = 20 μF = 20 x 10^-6 F

CАПАcитор Ц₂ = 30 μF = 30 x 10^-6 F

Потенцијална разлика помеѓу точките A Б (В_AB) = 9 Волти

Wanted : полнежот на кондензаторот C₂ (Q₂)

Решение:

Потенцијална разлика:

Кондензаторите се поврзани паралелно така што потенцијалната разлика помеѓу А и Б (V_AB) = потенцијалната разлика на кондензаторот C₁ (V₁) = потенцијалната разлика на кондензаторот C₂ (V₂) = 9 волти.

Електричен полнеж на кондензатор C₂ :

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

Q₂ = 270 μC

Електричниот полнеж на кондензаторот C₂ is 270 μC.

3. Три кондензатори, C₁ = 4 μF, C₂ = 2 μF, C₃ = 3 μF, се поврзани паралелно. Кондензаторите се наелектризирани. Разликата на потенцијалот на кондензаторот C₂ е 4 волти. Определете

(а) Електричен полнеж на кондензатор C₁, C₂ и C₃

(б) Електричен полнеж на еквивалентниот кондензатор на целата комбинација

Познато:

CАПАcитор Ц₁ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Cкондензатор C₂ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

Cкондензатор C₃ = 3 μF = 3 x 10^-6 F

Потенцијална разлика на кондензаторот C₂ (V₂) = 4 Волти

Wanted : Електричен полнеж на кондензатор C₃ (Q₃)

Решение:

(А) Електричен полнеж на кондензатор C₃

Потенцијална разлика на кондензаторот C₃ :

Кондензаторите се поврзани паралелно, така што потенцијалната разлика на кондензаторот C₃ (V₃) = потенцијална разлика на кондензаторите C₂ (V₂) = потенцијална разлика на кондензаторите C₁ (V₁) = потенцијалната разлика на еквивалентните кондензатори (V) = 4 Волти

Електричен полнеж на кондензатор C₁ :

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

Q₁ = 16 μC

Електричен полнеж на кондензатор C₂ :

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

Q₂ = 8 μC

Електричен полнеж на кондензатор C₃ :

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

Q₃ = 12 μC

(Б) Електричен полнеж на еквивалентен кондензатор

Q = Q₁ + П₂ + П₃

П = 16 μC+8 μC+12 μC = 36 μC

Алтернативно решение:

Еквивалентен капацитет:

C = C₁ + Ц₂ + Ц₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF = 9 година μF

C = 9x10^-6 F

Потенцијалната разлика на еквивалентниот кондензатор:

V₁ = V₂ = V₃ = V = 4 Волти

Електричниот полнеж на еквивалентниот кондензатор:

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

П = 36 μC

Прочитај повеќе