14 De wet van Boyle, de wet van Charles en de wet van Gay-Lussac – Problemen en oplossingen
1. De luchtdruk in een autoband is 432 kPa bij een temperatuur van 15 ° C . Na enkele uren is de luchtdruk 492 kPa. Als uitzetting wordt verwaarloosd , wat is dan de temperatuur van de lucht in de band?
Bekend:
Initiële druk (P 1 ) = 432 kPa
Einddruk (P 2 ) = 492 kPa
Initiële temperatuur (T 1 ) = 15 o C
Gevraagd: Eindtemperatuur (T 2 )
oplossing:
De vergelijking van de wet van Gay-Lussac :
2. Ideale gassen in een gesloten container met volume V, druk P en temperatuur T. Als het volume de helft van het oorspronkelijke volume wordt en de temperatuur vier keer de oorspronkelijke temperatuur , wat is dan de luchtdruk in het systeem?
Bekend:
Het initiële volume van het gas (V 1 ) = V
Het uiteindelijke gasvolume (V 2 ) = ½ V
De begintemperatuur van het gas (T 1 ) = T
De eindtemperatuur van het gas (T 2 ) = 4T
De begindruk van het gas (P 1 ) = P 1
Gevraagd: de einddruk van het gas (P 2 )
oplossing:
3. Ideale gassen bevinden zich aanvankelijk in een container met volume V, temperatuur T en druk P. Als het gas wordt verwarmd tot 3/2 T en de druk 4/3 P, wat is dan het volume van het gas?
Bekend:
Het initiële volume van het gas (V 1 ) = V
De begintemperatuur van het gas (T 1 ) = T
De eindtemperatuur van het gas (T 2 ) = 3/2 T
De begindruk van het gas (P 1 ) = P
Einddruk van het gas (P 2 ) = 4/3 P
Gevraagd: Eindvolume gas (V 2 )
oplossing:
4. Ideale gassen bevinden zich aanvankelijk in een container met volume V en druk P. Als de temperatuur van het gas 5/4 T wordt en het volume ¾ V, wat is dan de uiteindelijke druk van het gas?
Bekend:
Het initiële volume van het gas (V 1 ) = V
Het uiteindelijke gasvolume (V 2 ) = 3/4 V
De begintemperatuur van het gas (T 1 ) = T
De eindtemperatuur van het gas (T 2 ) = 5/4 T
De begindruk van het gas (P 1 ) = P
Gevraagd: de einddruk van het gas (P 2 )
oplossing:
5. Ideale gassen bevinden zich aanvankelijk in een container met volume V bij temperatuur T en druk P. Als de temperatuur van het gas 3/2T wordt en de druk 2P, wat is dan het uiteindelijke volume van het gas?
Bekend:
Het initiële volume van het gas (V 1 ) = V
De begintemperatuur van het gas (T 1 ) = T
De eindtemperatuur van het gas (T 2 ) = 3/2 T
De begindruk van het gas (P 1 ) = P
Einddruk van het gas (P 2 ) = 2P
Gevraagd: Eindvolume gas (V 2 )
oplossing:
6. Ik heb gassen in een container met een volume V bij temperatuur T en druk P. Als de temperatuur van het gas 2T wordt en de druk 3/2P, wat is dan het uiteindelijke volume van het gas?
Bekend:
Initieel volume (V 1 ) = V
Initiële temperatuur (T 1 ) = T
Initiële druk (P 1 ) = P
Eindtemperatuur (T 2 ) = 2T
Einddruk (P 2 ) = 3/2 P
Gevraagd: Eindvolume gas (V 2 )
oplossing:
7. De begintemperatuur van een ideaal gas in een gesloten container is 27 °C. Als de einddruk 4 keer zo hoog is als de begindruk, wat is dan de eindtemperatuur van de container?
oplossing:
Gesloten container = constant volume = isochorisch proces
Bekend:
Initiële temperatuur van het gas (T 1 ) = 27 o C + 273 = 300 K
De begindruk van het gas (P 1 ) = P
Einddruk van het gas (P 2 ) = 4P
Gevraagd: Eindtemperatuur van het gas (T 2 )
oplossing:
8. In een gesloten container zet het gasvolume uit tot tweemaal het oorspronkelijke volume (V₀ = oorspronkelijk volume , Po = oorspronkelijke druk ) en de temperatuur van het gas wordt viermaal de oorspronkelijke temperatuur. Wat is de uiteindelijke druk van het gas?
Bekend:
Het initiële gasvolume (V 1 ) = V o
Het uiteindelijke gasvolume (V₂ ) = 2V₀
De begintemperatuur van het gas (T 1 ) = T
De eindtemperatuur van het gas (T 2 ) = 4T
De begindruk van het gas (P 1 ) = P o
Gevraagd: de einddruk van het gas ( P2 )
oplossing:
9. Een ideaal gas bevindt zich in een gesloten container met een begintemperatuur van 27 °C. Als de einddruk vier keer zo hoog is als de begindruk, wat is dan de temperatuur van de container?
oplossing:
Gesloten container = constant volume = isochorisch proces.
Bekend:
Initiële temperatuur van het gas (T 1 ) = 27 o C + 273 = 300 K
De begindruk van het gas (P 1 ) = P
Einddruk van het gas (P 2 ) = 4P
Gevraagd: Eindtemperatuur van het gas (T 2 )
oplossing:
1 0 . Een ideaal gas ondergaat een isotherm proces , waardoor de druk tweemaal de begindruk wordt. Wat is het eindvolume?
Isotherm = constante temperatuur
Bekend:
Het initiële volume van het gas (V 1 ) = V
De begindruk van het gas (P 1 ) = P
Einddruk van het gas (P 2 ) = 2P
Gevraagd: Eindvolume gas (V 2 )
oplossing:
P 1 V 1 = P 2 V 2
PV = (2P) V 2
V = (2) V 2
V 2 = V / 2
V 2 = ½ V
11. Een ideaal gas in een gesloten container onder druk P, volume V en temperatuur T. De uiteindelijke temperatuur is 2T en het laatste deel is 3/2 V. Wat is de verhouding van de begindruk? (P1) tot de uiteindelijke druk (P2).
Bekend:
Initiële druk ( P1 ) = P
Initieel volume (V 1 ) = V
Eindvolume (V 2 ) = 3/2 V
Initiële temperatuur (T 1 ) = T
Eindtemperatuur (T 2 ) = 2T
Gevraagd: De verhouding tussen de begindruk (P 1 ) en de einddruk (P 2 )
oplossing:
De verhouding tussen de begindruk en de einddruk:
P 1 : P 2
P : 4P/3
1: 4/3
3 (1) : (3) 4/3
3: 4
1 2. Zuurstofgas met volume V, temperatuur T en druk P in een gesloten container. Het eindvolume van het zuurstofgas is 3/4 V en de eindtemperatuur is 3/2 T. Wat is de verhouding tussen de begindruk en de einddruk?
Bekend:
Initiële druk (P 1 ) = P
Initieel volume (V 1 ) = V
Eindvolume (V 2 ) = 3/4 V
Initiële temperatuur (T 1 ) = T
Eindtemperatuur (T 2 ) = 3/2 T
Gevraagd: De verhouding tussen de begindruk (P 1 ) en de einddruk (P 2 )
oplossing:
De verhouding tussen de begindruk en de einddruk:
P 1 : P 2
P: 2P
1: 2
13. Een ideaal gas bevindt zich aanvankelijk in een container met een volume V, een temperatuur T en een druk P. Als het ideale gas wordt verwarmd tot een temperatuur van 3/2 T en een druk van 4/3 P, wat is dan het uiteindelijke volume van het ideale gas?
Bekend:
Initieel volume (V 1 ) = V
Initiële temperatuur (T 1 ) = T
Initiële druk (P 1 ) = P
Eindtemperatuur (T 2 ) = 3/2 T
Einddruk (P 2 ) = 4/3 P
Gezocht: Laatste deel (V 2 )
oplossing:
14. Een ideaal gas in een container met een volume van V1, de temperatuur van T1 en druk van P1. Vervolgens wordt het gas verwarmd, waardoor het volume ervan toeneemt. 4 / 3 V1 en de druk ervan wordt 5/2 Blz1. Bepaal de cvergelijking van de finale temperatuurenen de eerste temperatuur van het gas.
Bekend:
Initieel volume = V 1
Initiële temperatuur = T 1
Initiële druk = P 1
Eindvolume = 4/3 V 1
Einddruk = 5/2 P 1
Gezocht: een vergelijking tussen de eindtemperatuur en de begintemperatuur van het gas.
oplossing:
