Mifano 18 ya Maswali Bora ya Sheria ya Gesi
1. Gesi bora katika nafasi mwanzoni huwa na ujazo V na halijoto T. Ikiwa gesi imepashwa joto ili halijoto ibadilike hadi 5/4 T na shinikizo libadilike hadi 2P basi ujazo wa gesi hubadilika hadi...
Majadiliano
Inajulikana :
Kiasi cha awali (V)1) = V
Halijoto ya awali (T)1) = T
Halijoto ya mwisho (T)2) = 5/4 T
Shinikizo la awali (P)1) = P
Shinikizo la mwisho (P)2) = 2P
Aliuliza : Juzuu ya mwisho (V)2)
Jawab :
Kiasi cha gesi hubadilika hadi mara 5/8 ya kiasi cha awali.
2. Kiasi cha molekuli 2 za gesi kwenye halijoto na shinikizo la kawaida (STP) ni…
Majadiliano
Inajulikana :
Idadi ya molekuli za gesi (n) = molekuli 2
Halijoto ya kawaida (T) = 0 oC = 0 + 273 = 273 Kelvin
Shinikizo la kawaida (P) = 1 atm = 1,013 x 105 Pascal
Kigezo cha gesi cha ulimwengu wote (R) = 8,315 Jouli/mol.Kelvin
Aliuliza Kiasi cha gesi (V)
Jawab :
Sheria Bora ya Gesi (kwa idadi ya moles, n)
Kiasi cha moles 2 za gesi ni lita 44,8.
Kiasi cha mole 1 ya gesi ni lita 45,4 / 2 = lita 22,4.
Kwa hivyo ujazo wa mole 1 ya gesi, iwe ni oksijeni au heliamu au argon au gesi nyingine yoyote, ni lita 22,4.
3. Lita 4 za gesi ya oksijeni kwenye joto la 27°C kwa shinikizo la 2 atm (atm 1 = 105 Pa) iko kwenye chombo. Ikiwa kigezo cha gesi cha ulimwengu R = 8,314 J.mol-1.K-1 na nambari ya Avogadro NA 6,02 10 x23 molekuli, basi idadi ya molekuli za gesi ya oksijeni kwenye chombo ni...
Majadiliano
Inajulikana :
Kiasi cha gesi (V) = lita 4 = 4 dm3 = 4x10-3 m3
Joto la gesi (T) = 27oC = 27 + 273 = 300 Kelvin
Shinikizo la gesi (P) = 2 atm = 2 x 105 Pascal
Kigezo cha gesi cha ulimwengu wote (R) = 8,314 J.mol-1.K-1
Nambari ya Avogadro (N)A) = 6,02 x 1023
Aliuliza : Idadi ya molekuli za gesi ya oksijeni kwenye chombo (N)
Jawab :
Kigezo cha Boltzmann :
Sheria Bora ya Gesi (kwa idadi ya molekuli, N)
Katika mole 1 ya gesi ya oksijeni, kuna 1,93 x 1023 molekuli za oksijeni.
4. Chombo chenye gesi ya neon (Ne, uzito wa atomiki = 20 u) kwenye halijoto na shinikizo la kawaida (STP) kina ujazo wa mita 23Tambua uzito wa gesi ya neon!
Inajulikana :
Uzito wa atomiki ya neon = gramu 20/mol = kilo 0,02/mol
Halijoto ya kawaida (T) = 0oC = 273 Kelvin
Shinikizo la kawaida (P) = 1 atm = 1,013 x 105 Pascal
Kiasi (V) = 2 m3
Aliuliza : uzito (m) wa gesi ya neon
Jawab :
Katika halijoto na shinikizo la kawaida (STP), mole 1 ya gesi yoyote, ikiwa ni pamoja na gesi ya neon, ina ujazo wa lita 22,4 = 22,4 dm3 = 0,0448 m3Kwa hivyo, katika ujazo wa mita 23 Kuna moles ngapi za gesi ya neon?
Katika ujazo wa mita 23 kuna moles 44,6 za gesi ya neon.
Uzito wa atomiki wa gesi ya neon ni gramu 20/mol. Hii ina maana kwamba mole 1 ina gramu 20 au kilo 0,02 za gesi ya neon. Kwa kuwa mole 1 ina kilo 0,02 za gesi ya neon, mole 44,6 zina (mole 44,6)(0,02 kg/mol) = 0,892 kg = gramu 892 za gesi ya neon.
5. Maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa SMA/MA wa 2017 Nambari 22
Gesi bora huwekwa kwenye chombo kilichofungwa, na ujazo wake hupunguzwa nusu kwa joto linalolingana. Shinikizo la gesi sasa ni…
A. Mara 4 ya awali
B. Mara 2 tena
C. asili mara 1
D. 1/2 mara ya asili
E. 1/4 ya asili
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Kiasi cha awali = V
Kiasi cha mwisho = 1/2 V
Shinikizo la awali = P
Halijoto isiyobadilika
Aliuliza: Shinikizo la mwisho
Jibu:
P1 V1 /T1 = P2 V2 /T2 —–> Halijoto isiyobadilika (T)
P1 V1 = P2 V2
P V = P2 (nusu V)
P = P2 (1 / 2)
2P = P2
Shinikizo la gesi huongezeka maradufu.
Jibu sahihi ni B.
6. 2015/2016 SMA/MA Swali la Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia Nambari 21
Zingatia taarifa iliyo hapa chini!
(1) Kila chembe husogea katika mwelekeo fulani kila wakati
(2) Chembe za gesi husambazwa sawasawa katika chumba chote.
(3) Ukubwa wa chembe za gesi unaweza kupuuzwa ikilinganishwa na ukubwa wa chombo.
(4) Kila mgongano wa chembe za gesi unaotokea ni laini kabisa.
(5) Nguvu ya kuvutia kati ya chembe huzingatiwa.
Taarifa inayolingana na sifa za gesi bora ni…
A. (1) na (3) pekee
B. (2) na (4) pekee
C. (1), (2) na (3) pekee
D. (2), (3) na (4)
E. (3), (4) na (5)
Majadiliano
Kauli sahihi ni 1, 2, 3, 4.
7. 2015/2016 SMA/MA Swali la Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia Nambari 21
Hapa chini kuna mambo yanayohusiana na gesi:
(1) Chembe za maada husogea katika mstari ulionyooka kwa kasi isiyobadilika bila mpangilio.
(2) Mgongano unaotokea kati ya chembe husababisha chembe kupoteza nishati kidogo.
(3) Chembe za gesi husambazwa sawasawa katika chumba chote.
(4) Sheria za mwendo za Newton zinatumika tu kwa chembe za gesi ya monatomu.
(5) Muda unaohitajika kwa migongano kati ya chembe ni mfupi sana.
Kutoka kwa kauli hizi, sifa za gesi bora ni pamoja na...
A. (1), (2), (5)
B. (1), (3), (5)
C. (2), (3), (4)
D. (2), (4), (5)
E. (3), (4), (5)
Majadiliano
Kauli sahihi ni 1, 3, 5.
Jibu sahihi ni B.
8. 2015/2016 SMA/MA Swali la Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia Nambari 21
(1) Gesi ina chembechembe ambazo zimesambazwa sawasawa.
(2) Mgongano wa chembe na kuta ni laini kabisa.
(3) Muda kati ya migongano kati ya chembe ni mfupi sana.
(4) Kiasi cha gesi ni kikubwa sana ikilinganishwa na chombo ambacho kimehifadhiwa.
(5) Sheria za Newton hazitumiki kwa molekuli kwa sababu ukubwa wake ni mdogo sana.
Kauli sahihi ni…
A. (1), (2), na (3)
B. (1), (2), na (4)
C. (1), (3), na (5)
D. (2), (3), na (5)
E. (3, (4), na (5)
Majadiliano
Kauli sahihi ni 1, 2, 3.
Jibu sahihi ni A.
9. 2015/2016 SMA/MA Swali la Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia Nambari 22
Gesi bora mwanzoni huchukua nafasi yenye ujazo V kwenye halijoto T na shinikizo P. Ikiwa gesi imepashwa joto kiasi kwamba halijoto yake inakuwa 3/2 T na shinikizo lake 4/3 P, basi ujazo wa gesi unakuwa...
A. 9/8 V
B. 9/5 V
C. 5/3 V
D. 4/3 V
E. 3/2 V
Majadiliano
Inajulikana :
Kiasi cha awali (V)1) = V
Halijoto ya awali (T)1) = T
Shinikizo la awali (P)1) = P
Halijoto ya mwisho (T)2) = 3/2 T
Shinikizo la mwisho (P)2) = 4/3 P
Aliuliza : Juzuu ya mwisho (V)2)
Jawab :
Jibu sahihi ni A.
10. 2015/2016 SMA/MA Swali la Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia Nambari 22
Gesi bora huchukua nafasi yenye ujazo wa V.1 katika halijoto T1 na shinikizo P1Kisha pasha moto hadi ujazo wa gesi uwe 4/3 V1 na shinikizo linakuwa 5/2 P1Uwiano wa halijoto ya gesi ya mwisho na gesi ya awali ni...
A. 10: 5
B. 10: 3
C. 5: 10
D. 3: 10
M. 1: 8
Majadiliano
Inajulikana :
Kiasi cha awali = V1
Halijoto ya awali = T1
Shinikizo la awali = P1
Kiasi cha mwisho = 4 / 3 V1
Shinikizo la mwisho = 5/2 P1
Aliuliza : Ulinganisho wa halijoto ya mwisho na halijoto ya awali
Jawab :
Hesabu halijoto ya mwisho:
Jibu sahihi ni B.
11. Jumla ya lita 3 za gesi ya Argon kwenye joto la 27°C kwa shinikizo la atm 1 (atm 1 = 105 Pa) iko kwenye bomba. Ikiwa kigezo cha gesi cha ulimwengu R = 8,314 J.mol-1.K-1 na idadi ya chembe katika mole 1 ya gesi ni 6,02 x 1023 chembe, basi idadi ya chembe za gesi ya Argon kwenye bomba ni...
A. 0,83 x 10 23 chembe
B. 0,72 x 10 23 chembe
C. 0,42 x 10 23 chembe
D. 0,22 x 10 23 chembe
E. 0,12 x 10 23 chembe
Majadiliano
Inajulikana :
Kiasi cha gesi = lita 3 = 3 dm3 = 3x10-3 m3
Halijoto ya gesi = 27oC + 273 = 300 K
Shinikizo la gesi = 1 atm = 105 Pa
Kigezo cha gesi cha ulimwengu wote (R) = 8,314 J.mol-1 .K-1
Nambari ya Avogadro (N)A) = 6,02 x 1023 molekuli/moli
Aliuliza : idadi ya chembe za gesi ya argon kwenye bomba
Jawab :
12. Gesi bora iko kwenye chombo kilichofungwa chenye shinikizo P, ujazo V, na halijoto T. Ikiwa wakati fulani halijoto itabadilishwa hadi 2T, na ujazo hadi 3/2 V, basi uwiano wa shinikizo la awali (P)1) na shinikizo la mwisho (P2) baada ya V na T kubadilishwa ni….
A. 1: 3
B. 1: 2
C. 2: 3
D. 3: 4
M. 4: 3
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Shinikizo la awali (P)1) = P
Kiasi cha awali (V)1) = V
Juzuu ya mwisho (V)2) = 3/2 V
Halijoto ya awali (T)1) = T
Halijoto ya mwisho (T)2) = 2T
Aliuliza: Ulinganisho wa shinikizo la awali (P)1) na shinikizo la mwisho (P2)
Jibu:
Ulinganisho wa shinikizo la awali na la mwisho:
P1 : P2
P: 4P/3
1: 4/3
3 (1): (3) 4/3
3: 4
Jibu sahihi ni D.
13. Gesi ya oksijeni yenye ujazo V, halijoto T, na shinikizo P iko kwenye silinda iliyofungwa na vali. Vali inaposhinikizwa, ujazo wa oksijeni unakuwa 3/4 V na halijoto inakuwa 3/2 T, kisha uwiano wa shinikizo la awali na shinikizo la mwisho la gesi ni….
A. P1 : P2 = 1 : 2
B. P1 : P2 = 2 : 3
C.P1 : P2 = 3 : 2
D.P1 : P2 = 3 : 4
E.P1 : P2 = 4 : 3
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Shinikizo la awali (P)1) = P
Kiasi cha awali (V)1) = V
Juzuu ya mwisho (V)2) = 3/4 V
Halijoto ya awali (T)1) = T
Halijoto ya mwisho (T)2) = 3/2 T
Aliuliza: Ulinganisho wa shinikizo la awali (P)1) na shinikizo la mwisho (P2)
Jibu:
Ulinganisho wa shinikizo la awali na la mwisho:
P1 : P2
1: 2
Jibu sahihi ni A.
14. Zingatia grafu ya uhusiano kati ya msongamano wa uzito (ρ) na ujazo (V) wa gesi zifuatazo!
Jozi ya gesi zenye uzito sawa ni…
Majadiliano
Fomula ya msongamano:
Uzito (ρ) = uzito (m) / Kiasi (V)
Uzito (m) = msongamano (ρ) Kiasi x (V)
1) m = (0,8)(2) = kilo 1,6
2) m = (0,8)(4) = kilo 3,2
3) m = (0,4)(4) = kilo 1,6
4) m = (0,4)(5) = kilo 2
5) m = (0,8)(5) = kilo 4
Jozi ya gesi zenye uzito sawa ni 1 na 3.
15. Gesi bora iko kwenye chombo kilichofungwa chenye shinikizo P, ujazo V, na halijoto T. Ikiwa wakati fulani halijoto itabadilishwa hadi 2T, na ujazo hadi 3/2 V, basi uwiano wa shinikizo la awali (P)1) na shinikizo la mwisho (P2) baada ya V na T kubadilishwa ni….
A. 1: 3
B. 1: 2
C. 2: 3
D. 3: 4
M. 4: 3
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Shinikizo la awali (P)1) = P
Kiasi cha awali (V)1) = V
Juzuu ya mwisho (V)2) = 3/2 V
Halijoto ya awali (T)1) = T
Halijoto ya mwisho (T)2) = 2T
Alipoulizwa: Ulinganisho wa shinikizo la awali (P)1) na shinikizo la mwisho (P2)
Jibu:
Ulinganisho wa shinikizo la awali na la mwisho:
P1 : P2
P: 4P/3
1: 4/3
3 (1): (3) 4/3
3: 4
Jibu sahihi ni D.
16. Gesi ya oksijeni yenye ujazo V, halijoto T, na shinikizo P iko kwenye silinda iliyofungwa na vali. Vali inaposhinikizwa, ujazo wa oksijeni unakuwa 3/4 V na halijoto inakuwa 3/2 T, kisha uwiano wa shinikizo la awali na shinikizo la mwisho la gesi ni….
A. P1 : P2 = 1 : 2
B. P1 : P2 = 2 : 3
C.P1 : P2 = 3 : 2
D.P1 : P2 = 3 : 4
E.P1 : P2 = 4 : 3
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Shinikizo la awali (P)1) = P
Kiasi cha awali (V)1) = V
Juzuu ya mwisho (V)2) = 3/4 V
Halijoto ya awali (T)1) = T
Halijoto ya mwisho (T)2) = 3/2 T
Alipoulizwa: Ulinganisho wa shinikizo la awali (P)1) na shinikizo la mwisho (P2)
Jibu:
Ulinganisho wa shinikizo la awali na la mwisho:
P1 : P2
P: 2P
1: 2
Jibu sahihi ni A.
17. Lita 2 za gesi ya oksijeni (O2)2) halijoto 30 oC kwa shinikizo la atm 1 (atm 1 = 105 Pa) iko kwenye bomba. Ikiwa ni kigezo cha gesi cha ulimwengu wote, R = 8,314 J mol-1 K-1 na idadi ya molekuli katika molekuli 1 ya gesi ni 6,02 x 1023 molekuli, kisha idadi ya molekuli za gesi ya oksijeni (O2)2) ndani ya bomba ni…
A. 0,8 x 1023 molekuli
B. 0,7 x 1023 molekuli
C. 0,5 x 1023 molekuli
D. 0,2 x 1023 molekuli
E. 0,1 x 1023 molekuli
Majadiliano:
Inajulikana :
VO2 = lita 2 = dm 23 = 2x10-3 m3
T = 30 + 273 = 303 K
Patm = 105 Pa = 105 N / m2
NA = 6,02x1023 molekuli/moli (Nambari ya Avogadro)
R = 8,314 J mol-1 K-1
k = R/NA = 8,314/6,02 x 1023 = 1,38x10-23 J / K
Uzito wa molekuli ya O2 = gramu 32/moli = kilo 32/moli
Aliuliza :
Idadi ya molekuli za gesi ya oksijeni (O2)2)
Jawab :
PV = NkT
Maelezo: P = shinikizo, V = ujazo, N = idadi ya molekuli, k = Boltzmann kigezo
(105 N / m2)(2 x 10-3 m3) = N(1,38 x 10-23 J/K(303 K)
Jibu sahihi ni C.
18. Kiasi cha gramu 2 za gesi ya oksijeni O2 (Bwana = 32) chini ya hali ya kawaida (T = 0 oC na P = 1 atm) ni…. R = 8,314 J/mol K, 1 atm = 105 Pa) ni…
A. mita 1,43
B. mita 2,03
C. 2,3 m3
D. mita 2,53
M. mita 3,03
Majadiliano:
Inajulikana :
Uzito O2 = 2 gramu
Uzito wa molekuli (Bw) O2 = gramu 32/mol
T = 0 + 273 = 273 K
P=105 N / m2
R = 8.314 J/mol K
Aliuliza :
Kiasi?
Jawab :
Chanzo cha swali:
Maswali ya Fizikia ya Mtihani wa Kitaifa kwa Shule ya Upili ya Wazee/Shule ya Upili ya Ufundi
