1. Jag hanterar gaser i en sluten behållare som initialt har volym V och tryck P. Om det slutliga trycket är 4P och volymen hålls konstant, vad är förhållandet mellan den initiala kinetiska energin och den slutliga kinetiska energin?
Känd:
Initialt tryck (P1 ) = P
Sluttryck (P² ) = 4P
Initial volym ( V1 ) = V
Slutvolym ( V² ) = V
Önskat: Förhållandet mellan den initiala kinetiska energin och den slutliga kinetiska energin ( KE1 : KE2 )
lösning:
Sambandet mellan tryck (P), volym (V) och kinetisk energi (KE) hos ideala gaser :
Förhållandet mellan den initiala kinetiska energin och den slutliga kinetiska energin:
[IRP]
2. Vad är den genomsnittliga translationella kinetiska energin för molekyler i en ideal gas vid 57 ° C?
Känd:
Gasens temperatur (T) = 57 ° C + 273 = 330 Kelvin
Boltzmanns konstant (k) = 1.38 x 10⁻⁹⁴ Joule/Kelvin
Önskad: Den genomsnittliga translationella kinetiska energin
lösning:
Sambandet mellan kinetisk energi (KE) och gasens temperatur (T):
Den genomsnittliga translationella kinetiska energin:
[IRP]
3. En gas vid 27 ° C i en sluten behållare . Om gasens kinetiska energi ökar med 2 gånger den ursprungliga kinetiska energin, blir gasens sluttemperatur...
Känd:
Initialtemperatur (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K
Initial kinetisk energi = KE
Slutlig kinetisk energi = 4 K E
Önskad: Sluttemperaturen ( T2 )
lösning:
[IRP]
4. En ideal gas befinner sig i en sluten behållare och värms upp så att den slutliga medelhastigheten för gaspartiklarna ökar med 3 gånger den initiala medelhastigheten. Om gasens initialtemperatur är 27 ° C, då är den ideala gasens sluttemperatur…
Känd:
Initial temperatur = 27 ° C + 273 = 300 Kelvin
Initial hastighet = v
Sluthastighet = 2v
Önskad : Sluttemperaturen för en ideal gas
lösning:
Den slutliga medelhastigheten = 2 x den initiala medelhastigheten
[IRP]
5. Tre mol gas finns i ett utrymme med en volym på 36 liter. Varje gasmolekyl har en kinetisk energi på 5 x 10⁻²⁴ Joule . Universell gaskonstant = 8.315 J/mol⁻K och Boltzmanns konstant = 1.38 x 10⁻²⁴ J /K. Vad är gastrycket i behållaren?
Känd:
Antal mol (n) = 3 mol
Volym = 36 liter = 36 dm³ = 36 x 10⁻³ m³
Boltzmanns konstant (k) = 1.38 x 10⁻⁴ J/K
Kinetisk energi (KE) = 5 x 10–21 Joule
Universell gaskonstant (R) = 8.315 J/mol.K
Önskas : Gastryck (P)
lösning:
Beräkna temperaturen med hjälp av ekvationen för gasens kinetiska energi.
Beräkna gastrycket med hjälp av ekvationen för ideala gaslagen (i antal mol, n):
PV = n RT
P(36 x 10⁻³ ) = (3)(8.315)(241.5)
P(36 x 10⁻³ ) = 6024.22
Gastrycket är 1.67 x 10⁻⁶ Pascal eller 1.67 atmosfärer.
