1. Een gas in een gesloten container heeft aanvankelijk een volume V en een druk P. Als de einddruk 4P is en het volume constant blijft, wat is dan de verhouding tussen de beginkinetische energie en de eindkinetische energie?
Bekend:
Initiële druk (P 1 ) = P
Einddruk (P 2 ) = 4P
Initieel volume (V 1 ) = V
Eindvolume (V 2 ) = V
Gevraagd: De verhouding tussen de initiële kinetische energie en de uiteindelijke kinetische energie ( KE1 : KE2 )
oplossing:
De relatie tussen druk (P), volume (V) en kinetische energie (KE) van ideale gassen :
De verhouding tussen de initiële kinetische energie en de uiteindelijke kinetische energie:
[irp]
2. Wat is de gemiddelde translationele kinetische energie van moleculen in een ideaal gas bij 57 ° C?
Bekend:
Temperatuur van het gas (T) = 57 ° C + 273 = 330 Kelvin
De constante van Boltzmann (k) = 1.38 x 10⁻²³ Joule /Kelvin
Gezocht: De gemiddelde translationele kinetische energie
oplossing:
De relatie tussen kinetische energie (KE) en de temperatuur van het gas (T):
De gemiddelde translationele kinetische energie:
[irp]
3. Een gas bevindt zich in een gesloten container bij 27 ° C . Als de kinetische energie van het gas tweemaal zo groot wordt als de initiële kinetische energie, wat is dan de uiteindelijke temperatuur van het gas?
Bekend:
Initiële temperatuur (T 1 ) = 27 o C + 273 = 300 K
Initiële kinetische energie = KE
Eindkinetische energie = 4 KE
Gevraagd: De eindtemperatuur (T 2 )
oplossing:
[irp]
4. Een ideaal gas bevindt zich in een gesloten container en wordt verwarmd, waardoor de gemiddelde eindsnelheid van de gasdeeltjes met een factor 3 toeneemt ten opzichte van de gemiddelde beginsnelheid. Als de begintemperatuur van het gas 27 ° C is, wat is dan de eindtemperatuur van het ideale gas?
Bekend:
Initiële temperatuur = 27 ° C + 273 = 300 Kelvin
Beginsnelheid = v
Eindsnelheid = 2v
Gevraagd : De eindtemperatuur van een ideaal gas
oplossing:
De eindgemiddelde snelheid = 2 maal de begingemiddelde snelheid
[irp]
5. In een ruimte met een volume van 36 liter bevindt zich drie mol gas. Elk gasmolecuul heeft een kinetische energie van 5 x 10⁻²¹ joule . De universele gasconstante is 8.315 J/mol·K en de constante van Boltzmann is 1.38 x 10⁻²³ J /K. Wat is de gasdruk in de container?
Bekend:
Aantal mol (n) = 3 mol
Volume = 36 liter = 36 dm³ = 36 x 10⁻³ m³
Boltzmannconstante (k) = 1.38 x 10⁻²³ J/K
Kinetische energie (KE) = 5 x 10 –21 Joule
Universele gasconstante (R) = 8.315 J/mol·K
Gezocht : Gasdruk (P)
oplossing:
Bereken de temperatuur met behulp van de vergelijking voor de kinetische energie van een gas.
Bereken de gasdruk met behulp van de vergelijking van de ideale gaswet (in aantal mol, n):
PV = n RT
P (36 x 10 -3 ) = (3)(8.315)(241.5)
P (36 x 10 -3 ) = 6024.22
De gasdruk bedraagt 1.67 x 10⁵ Pascal of 1.67 atmosfeer.
