Probleme të Zgjidhura në Fizikën Bazë

1. Imerren me gazra në një enë e mbyllur fillimisht kanë vëllimin V dhe presion P. Nëse presioni përfundimtar është 4P dhe vëllimi mbahet konstant, cili është ra?tio të energjisë kinetike fillestare me atë përfundimtare energjia kinetike.

I njohur:

Presioni fillestar (P₁) = P

Presioni përfundimtar (P₂) = 4P

Vëllimi fillestar (V₁) = V

Vëllimi përfundimtar (V₂) = V

Kërkohet: Raporti i energjisë kinetike fillestare me energjinë kinetike përfundimtare (KE₁ :KE₂)

zgjidhje:

Marrëdhënia midis presionit (P), vëllimit (V) dhe energjisë kinetike (KE) të gaze ideale :

Raporti i energjisë kinetike fillestare me energjinë kinetike përfundimtare:

2. Cila është energjia kinetike mesatare përkthimore e molekulave në një gaz ideal në 57°C?^oC.

I njohur:

Temperatura e gazit (T) = 57^oC + 273 = 330 Kelvin

Boltzmannkonstantja e (k) = 1.38 x 10^-23 Xhaul/Kelvin

Kërkohet: Energjia kinetike mesatare e përkthimit

zgjidhje:

Marrëdhënia midis energjisë kinetike (KE) dhe Temperaturat e gazit (T):

Energjia kinetike mesatare e përkthimit:

3. Një gaz në 27^oC në një enë të mbyllur. Nëse energjia kinetike e gazit rritet 2 herë më shumë se energjia kinetike fillestare, temperatura përfundimtare e gazit është…

I njohur:

Temperatura fillestare (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Energjia kinetike fillestare =KE

Energjia kinetike përfundimtare = 4 KE

Kërkohet: Temperatura përfundimtare (T₂)

zgjidhje:

4. Një gaz ideal është në një enë të mbyllur, ai nxehet kështu që është përfundimtar shpejtësia mesatare e grimcave të gazit rritet me 3 herë shpejtësinë mesatare fillestare. Nëse temperatura fillestare e gazit është 27^oC, atëherë temperatura përfundimtare e gazit ideal është…

I njohur:

Temperatura fillestare = 27^oC + 273 = 300 Kelvin

Shpejtësia fillestare v

Shpejtësia përfundimtare = 2v

Shtepi :TTemperatura përfundimtare e gazit ideal

zgjidhje:

Shpejtësia mesatare përfundimtare = 2x shpejtësia mesatare fillestare

5. Tre mol gaz ndodhen në një hapësirë ​​me vëllim prej 36 litrash. Çdo molekulë gazi ka një energji kinetike prej 5 x 10^-21 Xhaul. Konstantja universale e gazit = 8.315 J/mol.K dhe konstantja e Boltzmann-it = 1.38 x 10^-23 J/K. Cili është presioni i gazit në enë.

I njohur:

Numri i moleve (n) = 3 mole

Vëllimi = 36 litra = 36 dm³ = 36 x 10^-3 m³

Konstantja e Boltzmannit (k) = 1.38 x 10^-23 J / K

Energjia kinetike (KE) = 5 x 10^-21 xhaul

Konstantja universale e gazit (R) = 8.315 J/mol.K

Shtepi Presioni i gazit (P)

zgjidhje:

Llogaritni temperaturën duke përdorur ekuacionin e energjisë kinetike të gazit.

Llogaritni presionin e gazit duke përdorur ekuacionin e ligjit ideal të gazit (në numër molesh, n):

PV = n RT

P (36 x 10^-3) = (3)(8.315)(241.5)

P (36 x 10^-3) = 6024.22

Presioni i gazit është 1.67 x 10⁵ Pascal ose 1.67 atmosfera.

Lexo më shumë

1. unëmerren me gazra në një enë e mbyllur fillimisht kanë vëllimin V dhe Temperaturat P. Temperatura përfundimtare është 5/4T dhe temperatura përfundimtare presion është 2P. Cili është vëllimi përfundimtar i gazit?

I njohur:

Vëllimi fillestar (V₁) = V

Temperatura fillestare (T₁) = T

Temperatura përfundimtare (T₂) = 5/4 T

Presioni fillestar (P₁) = P

Presioni përfundimtar (P₂) = 2P

Kërkohet: Vëllimi përfundimtar (V₂)

zgjidhje:

2. Përcaktoni vëllimin e 2.00 moles i gazeve (gaz ideal) në STP. STP = Temperatura dhe Presioni Standard.

I njohur:

Molet e gazit (n) = 2 moles

Temperatura standarde (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Kelvin

Presioni standard (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pa

Konstantja universale e gazit (R) = 8.315 Xhoul/moleKelvin

Shtepi Vëllimi i gazrave (V)

zgjidhje:

Ekuacioni i Ligji ideal i gazit (në numrin e moleve, n)

Vëllimi i 2 moleve të gazrave është 44.8 litra.

Vëllimi i 1 mol gazrash është 45.4 litra / 2 = 22.4 litra.

Vëllimi i 1 molit të çdo gazi është 22.4 litra.

3. 4 litra oksigjen të gaztë kanë një temperaturë prej 27°C dhe presion prej 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) në një enë të mbyllur. Konstantja universale e gazit (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1 dhe numri i Avogadros (N_A) = 6.02 x 10²³ molekula/moleCilat janë molekulat e gazeve të oksigjenit në enë?

I njohur:

Vëllimi i gazrave (V) = 4 litra = 4 dm³ = 4 x 10^-3 m³

Temperatura e gazrave (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Kelvin

Presioni i gazrave (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Konstantja universale e gazit (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1

Numri i Avogadros (N_A) = 6.02 x 10²³

Shtepi Cilat janë molekulat e gazeve të oksigjenit në enë (N)

zgjidhje:

Në 1 mol të gazit oksigjen, ka 1.93 x 10²³ molekulat e oksigjenit.

4. Një enë që përmban një gaz neoni (Ne, masa atomike = 20 u) në temperaturë dhe presion standard (STP) ka një vëllim prej 2 m³Përcaktoni masën e gazit neon!

I njohur:

Masa atomike e neonit = 20 gram/mole = 0,02 kg/mole

Temperatura standarde (T) = 0^oC = 273 Kelvin

Presion standard (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Paskal

Vëllimi (V) = 2 m³

Shtepi : masë (M) e gazit neon

zgjidhje:

Në temperaturë dhe presion standard (STP), 1 mole të çdo gazi, përfshijnë gaz neoni, kanë vëllim 22.4 litërs = 22.4 dm³ = 0.0448 m³.

Në vëllimin prej 2 m³, ka 44.6 mol gaz neoni.

Masa atomike relative e gazit neon është 20 gram/mol.

Kjo do të thotë që në 1 mol ka 20 gramë ose 0.02 kg gaz neoni. Meqenëse në 1 mol ka 0.02 kg gaz neoni, atëherë në 44.6 mol ka 44.6 mol x 0.02 kg/mol = 0.892 kg = 892 gramë gaze neoni.

Lexo më shumë

1. Igazrat e marrëveshjes fillimisht kanë presion P dhe Temperaturat T. Gazi i nënshtrohet procesi izokorik në mënyrë që presioni përfundimtar të bëhet 4 herë presioni fillestar. Cila është temperatura përfundimtare e gazit?

I njohur:

Presioni fillestar (P₁) = P

Presioni përfundimtar (P₂) = 4P

Temperatura fillestare (T₁) = T

Kërkohet: Temperatura përfundimtare (T₂)

zgjidhje:

Formula e Ligji i Gay-Lussac :

Temperatura përfundimtare bëhet 4 herë më e lartë se temperatura fillestare.

2. Në një enë të mbyllur, gazrat ideale fillimisht kanë një temperaturë prej 27^oC. Nëse Nëse presioni përfundimtar bëhet 2 herë presioni fillestar, cila është temperatura përfundimtare?

I njohur:

Presioni fillestar (P₁) = P

Presioni përfundimtar (P₂) = 2P

Temperatura fillestare (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Kërkohet: Temperatura përfundimtare (T₂)

zgjidhje:

3. Një gomë mbushet deri në një presion matës prej 2 atm në 27°C. Pas një ngarjeje, temperatura brenda gomës rritet në 47°C. Cili është presioni brenda gomës tani?

I njohur:

Presioni atmosferik = 1 atm = 1 x 10⁵ Pa

Presioni fillestar i matësit = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Presioni absolut fillestar (P₁) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 10⁵ Pa

Temperatura fillestare (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Temperatura përfundimtare (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K

Kërkohet: Temperatura përfundimtare e matësit

zgjidhje:

Presioni përfundimtar i matësit = presioni absolut përfundimtar - presioni atmosferik

Presioni përfundimtar i matësit = 3.2 atm – 1 atm

Presioni përfundimtar i matësit = 2.2 atm

Lexo më shumë

1. Në një enë të mbyllur, gazi zgjerohet në mënyrë që vëllimi përfundimtar të bëhet 3 herë vëllimi fillestar (V = vëllimi fillestar, T = vëllimi fillestar TemperaturatCila është temperatura përfundimtare?

I njohur:

Vëllimi fillestar (V₁) = V

Vëllimi përfundimtar (V₂) = 3V

Temperatura fillestare (T₁) = T

Kërkohet: Temperatura përfundimtare (T₂)

zgjidhje:

Formula e Ligji i Çarlsit :

Temperatura përfundimtare e gazrave bëhet 3 herë më e lartë se temperatura fillestare.

2. unëgazrat e marrëveshjes fillimisht kanë vëllim V dhe temperaturë T. Nëse gazi i nënshtrohet procesi izobarik në mënyrë që temperatura të bëhet 2 herë temperatura fillestare, atëherë vëllimi përfundimtar i gazrave është…

I njohur:

Vëllimi fillestar (V₁) = V

Temperatura fillestare (T₁) = T

Temperatura përfundimtare (T₂) = 2T

Kërkohet: vëllimi përfundimtar (V₂)

zgjidhje:

Vëllimi përfundimtar i gazrave bëhet 2 herë vëllimi fillestar.

3. Në një enë të mbyllur, gazrat ideale fillimisht kanë një vëllim prej 2 litrash dhe një temperaturë prej 27^oC. Nëse vëllimi përfundimtar i gazrave bëhet 3 litra, atëherë temperatura përfundimtare është…

I njohur:

Vëllimi fillestar (V₁) = 2 litra = 2 dm³ = 2 x 10^-3 m³

Vëllimi përfundimtar (V₂) = 3 litra = 3 dm³ = 3 x 10^-3 m³

Temperatura fillestare (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Kërkohet: Temperatura përfundimtare (T₂)

zgjidhje:

Temperatura përfundimtare është 177 gradë.^oC ose 177 + 273 = 450 Kelvin.

Lexo më shumë

1. Disa gazra ideale fillimisht kanë presion P dhe vëllimi V. Nëse gazi i nënshtrohet proces izotermik në mënyrë që presioni përfundimtar të bëhet 4 herë presioni fillestar, atëherë vëllimi përfundimtar i gazit është…

I njohur:

Presioni fillestar (P₁) = P

Presioni përfundimtar (P₂) = 4P

Vëllimi fillestar (V₁) = V

Kërkohet: Vëllimi përfundimtar (V₂)

zgjidhje:

Formula e Ligji i Boyle-it :

PV = konstante

P₁ V₁ = P₂ V₂

(P)(V) = (4P)(V₂)

V = 4 V₂

V₂ = V / 4 = ¼ V

Vëllimi përfundimtar i gazrave është ¼ herë vëllimin fillestar.

2. Në një enë të mbyllur, gazi zgjerohet në mënyrë që përfundimtar vëllim bëhet 2 herë vëllimi fillestar (V = vëllimi fillestar, P = presioni fillestar). Presioni përfundimtar i gazrave është…

I njohur:

Presioni fillestar (P₁) = P

Vëllimi fillestar (V₁) = V

Vëllimi përfundimtar (V₂) = 2V

Shtepi : Presioni përfundimtar (P₂)

zgjidhje:

P₁ V₁ = P₂ V₂

PV = P₂ (2V)

P = P₂ (2)

P₂ = P / 2 = ½ P

Presioni i gazit bëhet gjysmë herë më i lartë se presioni fillestar.

3. Në një enë të mbyllur, gazrat që kanë një presion prej 2 atm dhe një vëllim prej 1 litri. Nëse presioni i gazit bëhet 4 atm, atëherë vëllimi i gazit bëhet...

I njohur:

Presioni fillestar (P₁) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Presioni përfundimtar (P₂) = 4 atm = 4 x 10⁵ Pa

Vëllimi fillestar (V₁) = 1 litra = 1 dm³ = 1 x 10^-3 m³

Shtepi : Vëllimi përfundimtar (V₂)

zgjidhje:

P₁ V₁ = P₂ V₂

(2 10 x⁵)(1 x 10^-3) = (4 x 10⁵) V₂

(1)(1 x 10^-3) = (2) V₂

1 10 x^-3 = (2) V₂

V₂ = ½ x 10^-3

V₂ = 0.5 x 10^-3 m³ = 0.5 dm³ = 0.5 litërs

Lexo më shumë

1. Tre kondensatorë, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, janë i lidhur në seri dhe paralelPërcaktoni kapacitetin e një kondensatori të vetëm që do të ketë të njëjtin efekt si kombinimi.

I njohur:

Kondensator C₁ = 2 μF

Kondensatori C₂ = 4 μF

Kondensatori C₃ = 4 μF

Kërkohet: Kapaciteti ekuivalent (C)

zgjidhje:

Kondensator C₂ dhe C₃ i lidhur paralelisht. Kapaciteti ekuivalent:

C_P = C₂ +C₃ = 4 + 4 = 8 μF

Kondensator C₁ dhe C_p i lidhur në seri. Kapaciteti ekuivalent:

1/C = 1/C₁ + 1 /C_P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μF

2. Pesë kondensatorë, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 6 μF, C₄ = 5 μF, C₅ = 10 μF, janë të lidhura në seri dhe paralel. Përcaktoni kapacitetin e një kondensatori të vetëm që do të ketë të njëjtin efekt si kombinimi.

I njohur:

Kondensatori C₁ = 2 μF

Kondensatori C₂ = 4 μF

Kondensatori C₃ = 6 μF

Kondensatori C₄ = 5 μF

Kondensatori C₅ = 10 μF

Kërkohet: Kapaciteti ekuivalent (C)

zgjidhje:

Kondensator C₂ dhe C₃ janë të lidhura paralelisht. Kapaciteti ekuivalent:

C_P = C₂ +C₃

C_P = 4 + 6

C_P = 10 μF

Kondensator C₁, C_P, C₄ dhe C₅ janë të lidhura në seri. Kapaciteti ekuivalent:

1/C = 1/C₁ + 1 /C_P + 1/C₄ + 1/C₅

1/C = 2/1 + 10/1 + 1/5 + 1/10

1/C = 5/10 + 1/10 + 2/10 + 1/10

1/C = 9/10

C = 10/9 μF

3. C₁ = 3 μF, C₂ = 4 μF dhe C₃ = 3 μF, janë të lidhura në seri dhe paralel. Përcaktoni energji elektrike më qarqeve.

I njohur:

Kondensatori C₁ = 3 μF

Kondensatori C₂ = 4 μF

Kondensatori C₃ = 3 μF

Kërkohet: Kapaciteti ekuivalent (C)

zgjidhje:

Kondensator C₂ dhe C₃ janë të lidhura paralelisht. Kapaciteti ekuivalent:

C_P = C₂ +C₃

C_P = 4 + 3

C_P = 7 μF

Kondensator C₁ C_P janë të lidhura në seri. Kapaciteti ekuivalent:

1/C = 1/C₁ + 1 /C_P

1/C = 3/1 + 7/1

1/C = 7/21 + 21/3

1/C = 10/21

C = 21/10

C = 2.1 μF

C = 2.1 x 10^-6 F

Energjia elektrike në qarqet elektrike:

E = ½ CV²

E = ½ (2.1 10 x^-6)(12²)

E = ½ (2.1 x 10^-6) (144)

E = (2.1 x 10^-6) (72)

E = 151.2 x 10^-6 xhaul

E = 1.5 x 10^-4 xhaul

Lexo më shumë

1. Katër kondensatorë, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, janë të lidhura në seriPërcaktoni kapacitetin e një të vetme kondensator që do të ketë të njëjtin efekt si kombinimi.

I njohur:

Kondensatori C₁ = 2 μF

Kondensatori C₂ = 1 μF

Kondensatori C₃ = 3 μF

Kondensatori C₃ = 4 μF

Kërkohet: Kapaciteti ekuivalent

zgjidhje:

Kapaciteti ekuivalent:

1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + 1/C₄

1/C = 1/2 + 1/1 + 1/3 + 1/4

1/C = 6/12 + 12/12 + 4/12 + 3/12

1/C = 25 / 12

C = 12 / 25

C = 0.48

Kapaciteti ekuivalent i të gjithë kombinimit is 0.48 μF.

2. Përcaktoni ngarkesën në kondensatorin C₁ nëse diferenca e potencialit ndërmjet P Q is 12 Volt…

I njohur:

Kondensatori C₁ = 10 μF= 10 10 x^-6 F

Kondensatori C₂ = 20 μF= 20 10 x^-6 F

Diferenca potenciale (V) = 12 Volt

Kërkohet: ngarkesa në kondensatorin C₁ (Q₁)

zgjidhje:

Kapaciteti ekuivalent:

1/C = 1/C₁ + 1 /C₂

1/C = 1/10 + 1/20 = 2/20 + 1/20 = 3/20

C = 20/3 μF = (20/3) x 10^-6 F

Ngarkesa elektrike në kondensatorin ekuivalent:

Q = (C)(V) = (20/3)(12)(10^-6) = 80 x 10^-6 C

Q = 80 μC

Kondensatorët janë të lidhur në seri kështu që ngarkesa elektrike në kondensatorët ekuivalentë = ngarkesa elektrike në kondensatorët C₁ = ngarkesë elektrike në kondensator C₂.

Ngarkesa elektrike në kondensator C₁ është 80 μC.

3. Dy kondensatorë, C₁ = 2 μF dhe C₂ = 4 μF, janë të lidhura në seri. Kondensatorët janë të ngarkuar. Diferenca e potencialit në kondensatorin C₁ është 2 volt. Ngarkesa elektrike në kondensatorin C₂ është ...

I njohur:

CApacitor C₁ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

CApacitor C₂ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Diferenca e potencialit në kondensator C₁ (V₁) = 2 Volt

Shtepi : Ngarkesë elektrike në kondensator C₂.

zgjidhje:

Ngarkesë elektrike në kondensator C₁ :

Q₁ = C₁ V₁ = (2 x 10^-6)(2) = 4 x 10^-6 C

Q₁ = 4 μC

Kondensatorët janë të lidhur në seri në mënyrë që të ngarkohet elektrikisht kondensatori C₁ = ngarkesë elektrike në kondensator C₂.

Ngarkesa në kondensator C₂ is 4 μC.

Lexo më shumë

1. Katër kapacitoreve, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, janë të lidhura paralelisht. Përcaktoni kapacitetin e një kondensatori të vetëm që do të ketë të njëjtin efekt si kombinimi.

I njohur:

Kondensator C₁ = 2 μF

Kondensator C₂ = 1 μF

Kondensator C₃ = 3 μF

Kondensator C₃ = 4 μF

Kërkohet: Kapaciteti ekuivalent

zgjidhje:

Kapaciteti ekuivalent:

C = C₁ +C₂ +C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF=9 μF

Kapaciteti ekuivalent i të gjithë kombinimit është 9 μF.

2. Përcaktoni akuzë në kondensator C₂ nëse diferenca e potencialit midis pikave A dhe B është 9 volt…

I njohur:

CApacitor C₁ = 20 μF = 20 x 10^-6 F

CApacitor C₂ = 30 μF = 30 x 10^-6 F

Diferenca e potencialit midis pikave A B (V)_AB) = 9 Volt

Shtepi : ngarkesa në kondensator C₂ (Q₂)

zgjidhje:

Diferenca potenciale:

Kondensatorët janë të lidhur paralelisht kështu që diferenca e potencialit midis A dhe B (V_AB) = diferenca e potencialit në kondensatorin C₁ (V₁) = diferenca e potencialit në kondensatorin C₂ (V₂) = 9 Volt.

Ngarkesë elektrike në kondensator C₂ :

Q₂ = C₂ V₂ = (30 x 10^-6)(9) = 270 x 10^-6 C

Q₂ = 270 μC

Ngarkesa elektrike në kondensator C₂ is 270 μC.

3. Tre kondensatorë, C₁ = 4 μF, C₂ = 2 μF, C₃ = 3 μF, janë të lidhur paralelisht. Kondensatorët janë të ngarkuar. Diferenca e potencialit në kondensator C₂ është 4 volt. Përcaktoni

(a) Ngarkesë elektrike në kondensatorin C₁, C₂ dhe C₃

(b) Ngarkesë elektrike në kondensatorin ekuivalent të të gjithë kombinimit

I njohur:

CApacitor C₁ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Ckondensator C₂ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

Ckondensator C₃ = 3 μF = 3 x 10^-6 F

Diferenca e potencialit në kondensator C₂ (V₂) = 4 Volt

Shtepi : Ngarkesë elektrike në kondensator C₃ (Q₃)

zgjidhje:

(A) Ngarkesë elektrike në kondensator C₃

Diferenca e potencialit në kondensator C₃ :

Kondensatorët janë të lidhur paralelisht në mënyrë që diferenca e potencialit në kondensator C₃ (V₃) = ndryshimi i potencialit në kondensatorë C₂ (V₂) = ndryshimi i potencialit në kondensatorë C₁ (V₁) = Diferenca e potencialit në kondensatorin ekuivalent (V) = 4 Volt

Ngarkesë elektrike në kondensator C₁ :

Q₁ = C₁ V₁ = (4 x 10^-6)(4) = 16 x 10^-6 C

Q₁ = 16 μC

Ngarkesë elektrike në kondensator C₂ :

Q₂ = C₂ V₂ = (2 x 10^-6)(4) = 8 x 10^-6 C

Q₂ = 8 μC

Ngarkesë elektrike në kondensator C₃ :

Q₃ = C₃ V₃ = (3 x 10^-6)(4) = 12 x 10^-6 C

Q₃ = 12 μC

(B) Ngarkesë elektrike në kondensator ekuivalent

Q = Q₁ +Q₂ +Q₃

Q = 16 μC + 8 μC + 12 μC = 36 μC

Zgjidhje alternative:

Kapaciteti ekuivalent:

C = C₁ +C₂ +C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF=9 μF

C = 9 x 10^-6 F

Diferenca e potencialit në kondensatorin ekuivalent:

V₁ = V₂ = V₃ = V = 4 Volt

Ngarkesa elektrike në kondensatorin ekuivalent:

Q = CV = (9 x 10^-6)(4) = 36 x 10^-6 C

Q = 36 μC

Lexo më shumë