1. V uzavretej nádobe mám zaobchádzať s plynmi , ktoré majú spočiatku objem V a tlak P. Ak je konečný tlak 4P a objem sa udržiava konštantný, aký je pomer počiatočnej kinetickej energie ku konečnej kinetickej energii?
Známe:
Počiatočný tlak (P1 ) = P
Konečný tlak (P2 ) = 4P
Počiatočný objem (V1 ) = V
Konečný objem ( V2 ) = V
Hľadané: Pomer počiatočnej kinetickej energie ku konečnej kinetickej energii ( K E1 : K E2 )
riešenie:
Vzťah medzi tlakom (P), objemom (V) a kinetickou energiou (KE) ideálnych plynov :
Pomer počiatočnej kinetickej energie ku konečnej kinetickej energii:
2. Aká je priemerná translačná kinetická energia molekúl v ideálnom plyne pri teplote 57 ° C?
Známe:
Teplota plynu (T) = 57 ° C + 273 = 330 Kelvinov
Boltzmannova konštanta (k) = 1.38 x 10⁻²⁻¹ Joule /Kelvin
Hľadá sa: Priemerná translačná kinetická energia
riešenie:
Vzťah medzi kinetickou energiou (KE) a teplotou plynu (T):
Priemerná translačná kinetická energia:
3. Plyn pri teplote 27 ° C v uzavretej nádobe . Ak sa kinetická energia plynu dvojnásobne zvýši oproti počiatočnej kinetickej energii, konečná teplota plynu je…
Známe:
Počiatočná teplota (T1 ) = 27 ° C + 273 °F = 300 K
Počiatočná kinetická energia = KE
Konečná kinetická energia = 4 K E
Požadovaná: Konečná teplota ( T2 )
riešenie:
4. Ideálny plyn sa nachádza v uzavretej nádobe a zahrieva sa tak, že konečná priemerná rýchlosť častíc plynu sa zvýši trojnásobne oproti počiatočnej priemernej rýchlosti. Ak je počiatočná teplota plynu 27 ° C, potom je konečná teplota ideálneho plynu…
Známe:
Počiatočná teplota = 27 ° C + 273 = 300 Kelvinov
Počiatočná rýchlosť = v
Konečná rýchlosť = 2v
Hľadaná : Konečná teplota ideálneho plynu
riešenie:
Konečná priemerná rýchlosť = 2 x počiatočná priemerná rýchlosť
5. Tri móly plynu sa nachádzajú v priestore s objemom 36 litrov. Každá molekula plynu má kinetickú energiu 5 x 10⁻²⁹ Joulov . Univerzálna plynová konštanta = 8.315 J/mol·K a Boltzmannova konštanta = 1.38 x 10⁻²⁹ J /K. Aký je tlak plynu v nádobe?
Známe:
Počet molov (n) = 3 moly
Objem = 36 litrov = 36 dm³ = 36 x 10⁻³ m³
Boltzmannova konštanta (k) = 1.38 x 10⁻²⁻³ J/K
Kinetická energia (KE) = 5 x 10 –21 Joulov
Univerzálna plynová konštanta (R) = 8.315 J/mol·K
Hľadaný : Tlak plynu (P)
riešenie:
Vypočítajte teplotu pomocou rovnice kinetickej energie plynu.
Vypočítajte tlak plynu pomocou rovnice ideálneho plynu (v počte mólov, n):
PV = n RT
P (36 x 10⁻³ ) = (3)(8.315)(241.5)
P (36 x 10⁻³ ) = 6024.22
Tlak plynu je 1.67 x 10⁶ Pascalu alebo 1.67 atmosféry.
