Nadharia ya Kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho

1. Ninasambaza gesi kwenye chombo kilichofungwa mwanzoni na ujazo V na shinikizo P. Ikiwa shinikizo la mwisho ni 4P na ujazo unabaki sawa, uwiano wa nishati ya kinetiki ya awali na nishati ya kinetiki ya mwisho ni upi?

Inajulikana:

Shinikizo la awali (P ₁ ) = P

Shinikizo la mwisho (P ₂ ) = 4P

Kiasi cha awali (V ₁ ) = V

Kiasi cha mwisho (V ₂ ) = V

Inayohitajika: Uwiano wa nishati ya kinetiki ya awali na nishati ya kinetiki ya mwisho (K E ₁ : K E ₂ )

Suluhisho:

Uhusiano kati ya shinikizo (P), ujazo (V) na nishati ya kinetiki (KE) ya gesi bora :

Uwiano wa nishati ya kinetiki ya awali na nishati ya kinetiki ya mwisho:

2. Ni wastani gani wa nishati ya kinetiki ya tafsiri ya molekuli katika gesi bora kwa 57 ^o C.

Inajulikana:

Halijoto ya gesi (T) = 57 ^o C + 273 = 330 Kelvin

Kigezo cha Boltzmann (k) = 1.38 x 10 ^-23 Joule/Kelvin

Inahitajika: Nishati ya wastani ya kinetiki ya tafsiri

Suluhisho:

Uhusiano kati ya nishati ya kinetiki (KE) na halijoto ya gesi (T):

Nishati ya wastani ya kinetiki ya tafsiri:

3. Gesi kwenye 27 ^o C kwenye chombo kilichofungwa . Ikiwa nishati ya kinetiki ya gesi itaongezeka mara 2 ya nishati ya kinetiki ya awali, hivyo halijoto ya mwisho ya gesi ni…

Inajulikana:

Halijoto ya awali (T1 ₎ = 27 ^° C + 273 = 300 K

Nishati ya kinetiki ya awali = KE

Nishati ya mwisho ya kinetiki = 4 K E

Inahitajika: Halijoto ya mwisho ( _T2 )

Suluhisho:

4. Gesi bora iko kwenye chombo kilichofungwa, hupashwa joto ili kasi ya mwisho ya wastani ya chembe za gesi iongezeke kwa mara 3 ya kasi ya awali ya wastani. Ikiwa halijoto ya awali ya gesi ni 27 ^o Selsiasi, basi halijoto ya mwisho ya gesi bora ni…

Inajulikana:

Halijoto ya awali = 27 ^o C + 273 = 300 Kelvin

Kasi ya awali = v

Kasi ya mwisho = 2v

Inayohitajika : Joto la mwisho la gesi bora

Suluhisho:

Kasi ya wastani ya mwisho = 2 x kasi ya wastani ya awali

5. Mole tatu za gesi ziko katika nafasi ya ujazo wa lita 36. Kila molekuli ya gesi ina nishati ya kinetiki ya 5 x 10 ^-21 Joules. Kigezo cha gesi cha ulimwengu = 8.315 J/mole.K na kigezo cha Boltzmann = 1.38 x 10 ^-23 J/K. Shinikizo la gesi kwenye chombo ni nini?

Inajulikana:

Idadi ya moles (n) = moles 3

Ujazo = lita 36 = dm 36 ³ = 36 x 10 ^-3 m ³

Kigezo cha Boltzmann (k) = 1.38 x 10 ^-23 J/K

Nishati ya kinetiki (KE) = 5 x 10 ^–21 Jouli

Kigezo cha gesi cha ulimwengu wote (R) = 8.315 J/mole.K

Inayohitajika : Shinikizo la gesi (P)

Suluhisho:

Hesabu halijoto kwa kutumia mlinganyo wa nishati ya kinetiki ya gesi.

Hesabu shinikizo la gesi kwa kutumia mlinganyo wa th wa sheria bora ya gesi (kwa idadi ya moles, n):

PV = n RT

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

P (36 x 10 ^-3 ) = 6024.22

Shinikizo la gesi ni 1.67 x 10 ⁵ Pascal au angahewa 1.67.