1. Я имею газы в закрытом контейнере, которые изначально имеют объем V и давление P. Если конечное давление равно 4P, а объем остается постоянным, каково отношение начальной кинетической энергии к конечной кинетической энергии?
Известно:
Начальное давление (P 1 ) = P
Конечное давление (P 2 ) = 4P
Начальный объем (V 1 ) = V
Конечный объем (V 2 ) = V
Требуется: отношение начальной кинетической энергии к конечной кинетической энергии ( KE₁ : KE₂ )
решение:
Соотношение между давлением (P), объемом (V) и кинетической энергией (KE) идеальных газов :
Отношение начальной кинетической энергии к конечной кинетической энергии:
2. Какова средняя поступательная кинетическая энергия молекул в идеальном газе при температуре 57 ° C?
Известно:
Температура газа (T) = 57 ° C + 273 = 330 Кельвинов
Постоянная Больцмана ( k) = 1.38 × 10⁻²³ Джоуля /Кельвин
Требуется: средняя поступательная кинетическая энергия
решение:
Зависимость кинетической энергии (КЭ) от температуры газа (Т):
Средняя поступательная кинетическая энергия:
3. Газ при температуре 27 ° C находится в закрытом контейнере . Если кинетическая энергия газа увеличивается в 2 раза по сравнению с начальной кинетической энергией, то конечная температура газа составит…
Известно:
Начальная температура (T 1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K
Начальная кинетическая энергия = KE
Конечная кинетическая энергия = 4 K E
Требуется: конечная температура (T 2 )
решение:
4. Идеальный газ находится в закрытом контейнере и нагревается так, что конечная средняя скорость частиц газа увеличивается в 3 раза по сравнению с начальной средней скоростью. Если начальная температура газа составляет 27 ° C, то конечная температура идеального газа равна…
Известно:
Начальная температура = 27 ° C + 273 = 300 Кельвинов
Начальная скорость = v
Конечная скорость = 2v
Требуется : конечная температура идеального газа
решение:
Конечная средняя скорость равна 2 x начальной средней скорости
5. Три моля газа находятся в объеме 36 литров. Каждая молекула газа имеет кинетическую энергию 5 × 10⁻²¹ Джоулей . Универсальная газовая постоянная = 8.315 Дж/моль·К, а постоянная Больцмана = 1.38 × 10⁻²³ Дж /К. Каково давление газа в контейнере?
Известно:
Количество молей (n) = 3 моля
Объём = 36 литров = 36 дм³ = 36 x 10⁻³ м³
Постоянная Больцмана (k) = 1.38 × 10⁻²³ Дж/К
Кинетическая энергия (КЭ) = 5 x 10 –21 Джоулей
Универсальная газовая постоянная (R) = 8.315 Дж/моль·К
Требуется : давление газа (P)
решение:
Рассчитайте температуру, используя уравнение кинетической энергии газа.
Рассчитайте давление газа, используя уравнение идеального газа (в количестве молей, n):
PV = n RT
P (36 x 10 -3 ) = (3)(8.315)(241.5)
P (36 x 10⁻³ ) = 6024.22
Давление газа составляет 1.67 x 10⁵ Паскалей или 1.67 атмосфер.
