1. Gazy w zamkniętym pojemniku początkowo mają objętość V i ciśnienie P. Jeśli ciśnienie końcowe wynosi 4P , a objętość jest stała, jaki jest stosunek początkowej energii kinetycznej do końcowej energii kinetycznej?
Znany:
Ciśnienie początkowe (P 1 ) = P
Ciśnienie końcowe (P 2 ) = 4P
Objętość początkowa (V 1 ) = V
Objętość końcowa (V 2 ) = V
Poszukiwany: stosunek początkowej energii kinetycznej do końcowej energii kinetycznej (K E 1 : K E 2 )
rozwiązanie:
Związek między ciśnieniem (P), objętością (V) i energią kinetyczną (KE) gazów doskonałych :
Stosunek początkowej energii kinetycznej do końcowej energii kinetycznej:
[irp]
2. Jaka jest średnia energia kinetyczna ruchu translacyjnego cząsteczek gazu doskonałego w temperaturze 57 o C.
Znany:
Temperatura gazu (T) = 57 o C + 273 = 330 kelwinów
Stała Boltzmanna (k) = 1.38 x 10 -23 Joule/Kelvin
Poszukiwana: średnia energia kinetyczna translacyjna
rozwiązanie:
Związek między energią kinetyczną (KE) a temperaturą gazu (T):
Średnia energia kinetyczna ruchu translacyjnego:
[irp]
3. Gaz o temperaturze 27 ° C w zamkniętym pojemniku . Jeśli energia kinetyczna gazu wzrośnie dwukrotnie w stosunku do początkowej energii kinetycznej, to końcowa temperatura gazu wyniesie…
Znany:
Temperatura początkowa (T 1 ) = 27 o C + 273 = 300 K
Początkowa energia kinetyczna = KE
Końcowa energia kinetyczna = 4 K E
Poszukiwana: temperatura końcowa (T 2 )
rozwiązanie:
[irp]
4. Gaz doskonały znajduje się w zamkniętym pojemniku i jest ogrzewany tak, że końcowa średnia prędkość cząstek gazu wzrasta trzykrotnie w stosunku do początkowej średniej prędkości. Jeśli początkowa temperatura gazu wynosi 27 ° C, to końcowa temperatura gazu doskonałego wynosi…
Znany:
Temperatura początkowa = 27 o C + 273 = 300 kelwinów
Prędkość początkowa = v
Prędkość końcowa = 2v
Poszukiwane : Temperatura końcowa gazu doskonałego
rozwiązanie:
Końcowa średnia prędkość = 2 x początkowa średnia prędkość
[irp]
5. Trzy mole gazu znajdują się w przestrzeni o objętości 36 litrów. Każda cząsteczka gazu ma energię kinetyczną równą 5 x 10-21 dżuli . Uniwersalna stała gazowa = 8.315 J/mol·K, a stała Boltzmanna = 1.38 x 10-23 J /K. Jakie jest ciśnienie gazu w pojemniku?
Znany:
Liczba moli (n) = 3 mole
Objętość = 36 litrów = 36 dm3 = 36 x 10 -3 m3
Stała Boltzmanna (k) = 1.38 x 10 -23 J/K
Energia kinetyczna (KE) = 5 x 10 –21 dżuli
Uniwersalna stała gazowa (R) = 8.315 J/mol.K
Poszukiwane : Ciśnienie gazu (P)
rozwiązanie:
Oblicz temperaturę korzystając z równania energii kinetycznej gazu.
Oblicz ciśnienie gazu, korzystając z równania prawa gazu doskonałego (w liczbie moli, n):
PV = n RT
P (36 x 10 -3 ) = (3)(8.315)(241.5)
P (36 x 10 -3 ) = 6024.22
Ciśnienie gazu wynosi 1.67 x 10 5 Pascala lub 1.67 atmosfery.
