Utumiaji wa sheria ya kwanza ya thermodynamics katika baadhi ya michakato ya thermodynamic (Isobaric Isothermal Isochoric)

30 Matumizi ya sheria ya kwanza ya thermodynamics katika baadhi ya michakato ya thermodynamic (Isobaric Isothermal Isochoric) 1. Grafu iliyo hapa chini inaonyesha mzunguko wa thermodynamic unaopatikana na gesi. Kazi inayofanywa na gesi kwenye mchakato ABCD ni … Inayojulikana: Shinikizo 1 (P1) = 2 x 105 Pa Shinikizo 2 (P2) = 4 x 105 … Soma zaidi

Sheria ya kwanza ya thermodynamics - matatizo na suluhisho

30 Sheria ya kwanza ya thermodynamics - matatizo na suluhisho 1. 3000 J ya joto huongezwa kwenye mfumo na 2500 J ya kazi hufanywa na mfumo. Ni mabadiliko gani katika nishati ya ndani ya mfumo? Inayojulikana: Joto (Q) = +3000 Jouli Kazi (W) = +2500 Jouli Zinazohitajika: mabadiliko … Soma zaidi

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 :

Nadharia ya kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho 18

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

Nadharia ya kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho 19

[irp]

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):

Nadharia ya kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho 3

Nishati ya wastani ya kinetiki ya tafsiri:

Nadharia ya kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho 4

[irp]

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:

Nadharia ya kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho 5

[irp]

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:

Nadharia ya kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho 20

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

Nadharia ya kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho 7

[irp]

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.

Nadharia ya kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho 8

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

Nadharia ya kinetiki ya gesi - matatizo na suluhisho 9

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

Soma zaidi

Sheria bora ya gesi - matatizo na suluhisho

1. Ninasambaza gesi kwenye chombo kilichofungwa mwanzoni chenye ujazo V na halijoto T. Halijoto ya mwisho ni 5/4T na shinikizo la mwisho ni 2P. Kiasi cha mwisho cha gesi ni kipi?

Inajulikana:

Kiasi cha awali (V 1 ) = V

Halijoto ya awali (T1 ) = T

Halijoto ya mwisho (T2 ) = 5/4 T

Shinikizo la awali (P 1 ) = P

Shinikizo la mwisho (P 2 ) = 2P

Inayohitajika: Juzuu ya Mwisho (V 2 )

Suluhisho:

Sheria bora ya gesi - matatizo na suluhisho 1

[irp]

2. Amua ujazo wa moli 2.00 za gesi (gesi bora) katika STP. STP = Joto la Kawaida na Shinikizo.

Inajulikana:

Mole za gesi (n) = mole 2 za barafu

Halijoto ya kawaida (T) = 0 o C = 0 + 273 = 273 Kelvin

Shinikizo la kawaida (P) = 1 atm = 1.013 x 10 5 Pa

Kiwango cha gesi kwa wote (R) = 8.315 Joule/mol e .Kelvin

Inayohitajika : Kiasi cha gesi (V)

Suluhisho:

Mlinganyo wa Sheria bora ya gesi (katika idadi ya moles, n)

Sheria bora ya gesi - matatizo na suluhisho 2

Kiasi cha moles 2 za gesi ni lita 44.8.

Kiasi cha mole 1 ya gesi ni lita 45.4 / 2 = lita 22.4.

Kiasi cha mole 1 ya gesi yoyote ni lita 22.4.

[irp]

3. Lita 4 za gesi ya oksijeni zina halijoto ya 27°C na shinikizo la 2 atm (atm 1 = 10 5 Pa) kwenye chombo kilichofungwa. Kigezo cha gesi cha ulimwengu wote (R) = 8.314 J.mol e −1 .K −1 na nambari ya Avogadro ( N ​​A ) = 6.02 x 10 23 molekuli/molekuli . Je, molekuli za gesi za oksijeni kwenye chombo ni zipi?

Inajulikana:

Kiasi cha gesi (V) = lita 4 = 4 dm 3 = 4 x 10 -3 m 3

Halijoto ya gesi (T) = 27 o C = 27 + 273 = 300 Kelvin

Shinikizo la gesi (P) = 2 atm = 2 x 10 5 Pa

Kigezo cha gesi cha ulimwengu wote (R) = 8.314 J.mol e −1 .K −1

Nambari ya Avogadro (N A ) = 6.02 x 10 23

Inayohitajika : Je, ni molekuli gani za gesi za oksijeni kwenye chombo (N)?

Suluhisho:

Sheria bora ya gesi - matatizo na suluhisho 3

Katika molekuli 1 ya gesi za oksijeni, kuna molekuli 1.93 x 10 23 za oksijeni.

[irp]

4. Chombo chenye gesi ya neon (Ne, uzito wa atomiki = 20 u) kwenye halijoto na shinikizo la kawaida (STP ) kina ujazo wa 2 m 3. Tambua uzito wa gesi ya neon!

Inajulikana:

Uzito wa atomiki wa neon = gramu 20/mol e = kilo 0,02/mol e

Halijoto ya kawaida (T) = 0 o C = 273 Kelvin

Shinikizo la kawaida (P) = 1 atm = 1.013 x 10 5 Pascal

Kiasi (V) = 2 m 3

Inayohitajika : uzito (m) wa gesi ya neon

Suluhisho:

Katika halijoto na shinikizo la kawaida (STP), mol 1e ya gesi yoyote, inajumuisha gesi ya neon, kuwa na ujazo 22.4 litas = dm 22.43 = 0.0448 m3.

Sheria bora ya gesi - matatizo na suluhisho 4

Katika ujazo wa 2 m 3 , kuna moles 44.6 za gesi ya neon.

Uzito wa atomiki wa gesi ya neon ni gramu 20 kwa mole.

Hii ina maana kwamba katika mole 1 kuna gramu 20 au kilo 0.02 za gesi ya neon. Kwa sababu katika mole 1 kuna kilo 0.02 za gesi ya neon basi katika mole 44.6 kuna mole 44.6 x 0.02 kg/mole = 0.892 kg = gramu 892 za gesi ya neon.

Soma zaidi

Sheria ya Gay-Lussac (juzuu isiyobadilika) - matatizo na suluhisho

1. Mwanzoni ninapogundua gesi zenye shinikizo P na halijoto T. Gesi hupitia mchakato wa isochoric ili shinikizo la mwisho liwe mara 4 ya shinikizo la awali. Je, halijoto ya mwisho ya gesi ni ipi?

Inajulikana:

Shinikizo la awali (P 1 ) = P

Shinikizo la mwisho (P 2 ) = 4P

Halijoto ya awali (T1 ) = T

Inahitajika: Halijoto ya mwisho ( T2 )

Suluhisho:

Fomula ya sheria ya Gay-Lussac :

Sheria ya Gay-Lussac (juzuu isiyobadilika) - matatizo na suluhisho 1

Joto la mwisho linakuwa mara 4 ya joto la awali.

[irp]

2. Katika chombo kilichofungwa, gesi bora mwanzoni huwa na halijoto ya 27 ° C. Ikiwa shinikizo la mwisho litakuwa mara 2 ya shinikizo la awali, je, joto la mwisho ni lipi?

Inajulikana:

Shinikizo la awali (P 1 ) = P

Shinikizo la mwisho (P 2 ) = 2P

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

Inahitajika: Halijoto ya mwisho ( T2 )

Suluhisho:

Sheria ya Gay-Lussac (juzuu isiyobadilika) - matatizo na suluhisho 2

[irp]

3. Tairi hujazwa hadi shinikizo la kipimo cha 2 atm kwa 27°C. Baada ya kuendesha, halijoto ndani ya tairi huongezeka hadi 47°C. Shinikizo ndani ya tairi sasa ni lipi?

Inajulikana:

Shinikizo la angahewa = 1 atm = 1 x 10 5 Pa

Shinikizo la kipimo cha awali = 2 atm = 2 x 10 5 Pa

Shinikizo kamili la awali (P 1 ) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 10 5 Pa

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

Halijoto ya mwisho (T1 ) = 47 ° C + 273 = 320 K

Inahitajika: Kiwango cha mwisho cha joto

Suluhisho:

Sheria ya Gay-Lussac (juzuu isiyobadilika) - matatizo na suluhisho 3

Shinikizo la kipimo cha mwisho = shinikizo la mwisho kabisa - shinikizo la angahewa

Shinikizo la kipimo cha mwisho = 3.2 atm - 1 atm

Shinikizo la kipimo cha mwisho = 2.2 atm

Soma zaidi

Sheria ya Charles (shinikizo la mara kwa mara) - matatizo na suluhisho

1. Katika chombo kilichofungwa, gesi hupanuka ili ujazo wa mwisho uwe mara 3 ya ujazo wa awali (V = ujazo wa awali, T = halijoto ya awali ). Halijoto ya mwisho ni ipi?

Inajulikana:

Kiasi cha awali (V 1 ) = V

Kiasi cha mwisho (V 2 ) = 3V

Halijoto ya awali (T1 ) = T

Inahitajika: Halijoto ya mwisho ( T2 )

Suluhisho:

Fomula ya sheria ya Charles :

Sheria ya Charles (shinikizo la mara kwa mara) - matatizo na suluhisho 1

Joto la mwisho la gesi huwa mara 3 ya joto la awali.

[irp]

2. Mimi hushughulikia gesi mwanzoni zenye ujazo V na halijoto T. Ikiwa gesi itapitia mchakato wa isobaric ili halijoto iwe mara 2 ya halijoto ya awali basi ujazo wa mwisho wa gesi ni…

Inajulikana:

Kiasi cha awali (V 1 ) = V

Halijoto ya awali (T1 ) = T

Halijoto ya mwisho (T2 ) = 2T

Inayohitajika: juzuu ya mwisho (V 2 )

Suluhisho:

Sheria ya Charles (shinikizo la mara kwa mara) - matatizo na suluhisho 2

Kiasi cha mwisho cha gesi huwa mara 2 ya kiasi cha awali.

[irp]

3. Katika chombo kilichofungwa, gesi bora mwanzoni huwa na ujazo wa lita 2 na halijoto ya 27 ° C. Ikiwa ujazo wa mwisho wa gesi unakuwa lita 3 basi halijoto ya mwisho ni…

Inajulikana:

Kiasi cha awali (V 1 ) = lita 2 = 2 dm 3 = 2 x 10 -3 m 3

Kiasi cha mwisho (V 2 ) = lita 3 = 3 dm 3 = 3 x 10 -3 m 3

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

Inahitajika: Halijoto ya mwisho ( T2 )

Suluhisho:

Sheria ya Charles (shinikizo la mara kwa mara) - matatizo na suluhisho 3

Halijoto ya mwisho ni 177 o C au 177 + 273 = 450 Kelvin.

Soma zaidi

Sheria ya Boyle (joto la kawaida) - matatizo na suluhisho

1. Baadhi ya gesi bora mwanzoni huwa na shinikizo P na ujazo V. Ikiwa gesi itapitia mchakato wa isothermal ili shinikizo la mwisho liwe mara 4 ya shinikizo la awali, basi ujazo wa mwisho wa gesi ni…

Inajulikana:

Shinikizo la awali (P 1 ) = P

Shinikizo la mwisho (P 2 ) = 4P

Kiasi cha awali (V 1 ) = V

Inayohitajika: Juzuu ya Mwisho (V 2 )

Suluhisho:

Fomula ya sheria ya Boyle :

PV = isiyobadilika

P 1 V 1 = P 2 V 2

(P)(V) = (4P)(V 2 )

V = 4 V 2

V 2 = V / 4 = ¼ V

Kiasi cha mwisho cha gesi ni mara ¼ ya kiasi cha awali.

[irp]

2. Katika chombo kilichofungwa, gesi hupanuka ili ujazo wa mwisho uwe mara 2 ya ujazo wa awali (V = ujazo wa awali, P = shinikizo la awali). Shinikizo la mwisho la gesi ni…

Inajulikana:

Shinikizo la awali (P 1 ) = P

Kiasi cha awali (V 1 ) = V

Kiasi cha mwisho (V 2 ) = 2V

Inayohitajika : Shinikizo la mwisho (P 2 )

Suluhisho:

P 1 V 1 = P 2 V 2

PV = P 2 (2V)

P = P 2 (2)

P 2 = P / 2 = ½ P

Shinikizo la gesi huwa mara ½ ya shinikizo la awali.

[irp]

3. Katika chombo kilichofungwa, gesi zenye shinikizo la atm 2 na ujazo wa lita 1. Ikiwa shinikizo la gesi litakuwa atm 4 basi ujazo wa gesi unakuwa...

Inajulikana:

Shinikizo la awali (P 1 ) = 2 atm = 2 x 10 5 Pa

Shinikizo la mwisho (P 2 ) = 4 atm = 4 x 10 5 Pa

Kiasi cha awali (V 1 ) = lita 1 = 1 dm 3 = 1 x 10 -3 m 3

Inayohitajika : Juzuu ya mwisho (V 2 )

Suluhisho:

P 1 V 1 = P 2 V 2

( 2 x 10 5 )(1 x 10 -3 ) = (4 x 10 5 ) V 2

( 1)(1 x 10 -3 ) = (2) V 2

1 x 10 -3 = (2) V 2

V 2 = ½ x 10 -3

V 2 = 0.5 x 10 -3 m 3 = 0.5 dm 3 = lita 0.5 s

Soma zaidi

Vipokea vidhibiti vya mfuatano na sambamba - matatizo na suluhisho

1. Vipokezi vitatu, C 1 = 2 μF, C 2 = 4 μF, C 3 = 4 μF, vimeunganishwa mfululizo na sambamba . Tambua uwezo wa kipokezi kimoja ambacho kitakuwa na athari sawa na mchanganyiko.

Vipokea vidhibiti katika mfululizo na sambamba - matatizo na suluhisho 1Inajulikana:

Kifaa cha kupokanzwa C 1 = 2 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 2 = 4 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 3 = 4 μ F

Inayohitajika: Uwezo sawa (C)

Suluhisho:

Vipokea sauti C2 na C3 vimeunganishwa sambamba. Uwezo sawa:

C P = C 2 + C 3 = 4 + 4 = 8 μ F

Vipokeaji C 1 na C p vimeunganishwa mfululizo. Uwezo sawa:

1/C = 1/C 1 + 1/ C P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μ F

[irp]

2. Vipokezi vitano , C 1 = 2 μF, C 2 = 4 μF, C 3 = 6 μF, C 4 = 5 μF, C 5 = 10 μF, vimeunganishwa mfululizo na sambamba. Tambua uwezo wa kipokezi kimoja ambacho kitakuwa na athari sawa na mchanganyiko.

Inajulikana:

Vipokea vidhibiti katika mfululizo na sambamba - matatizo na suluhisho 2Kifaa cha Kuhifadhia Mizigo C1 = 2 μF

Kifaa cha kupokanzwa C 2 = 4 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 3 = 6 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 4 = 5 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 5 = 10 μ F

Inayohitajika: Uwezo sawa (C)

Suluhisho:

Vipokea sauti C2 na C3 vimeunganishwa sambamba. Uwezo sawa:

CP = C 2 + C 3

CP = 4 + 6

CP = 10 μ F

Vipokeaji vikubwa C 1 , C P , C 4 na C 5 vimeunganishwa mfululizo. Uwezo sawa:

1/C = 1/C 1 + 1/ C P + 1/ C 4 + 1/ C 5

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

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

1/C = 9/10

C = 10/9 μ F

[irp]

3 C1 = 3 μF, C2 = 4 μF na C3 = 3 μF, zimeunganishwa katika mfululizo na sambamba. Amua nishati ya umeme juu ya nyaya.

Inajulikana:

Kifaa cha Kuhifadhia Mizigo C1 = 3 μFVipokea vidhibiti katika mfululizo na sambamba - matatizo na suluhisho 3

Kifaa cha kupokanzwa C 2 = 4 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 3 = 3 μ F

Inayohitajika: Uwezo sawa (C)

Suluhisho:

Vipokea sauti C 2 na C 3 vimeunganishwa sambamba. Uwezo sawa:

CP = C 2 + C 3

CP = 4 + 3

CP = 7 μ F

Vipokeaji C 1 na C P vimeunganishwa mfululizo. Uwezo sawa:

1/C = 1/C 1 + 1/ C P

1/C = 1/3 + 1/7

1/C = 7/21 + 3/21

1/C = 10/21

C = 21/10

C = 2.1 μ F

C = 2.1 x 10 -6 F

Nishati ya umeme kwenye saketi:

E = ½ CV 2

E = ½ ( 2.1 x 10 -6 )(12 2 )

E = ½ (2.1 x 10 -6 ) (144)

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

E = 151.2 x 10 -6 Joule

E = 1.5 x 10 -4 Joule

Soma zaidi

Vipokeaji vya capacitor mfululizo - matatizo na suluhisho

1. Vipokezi vinne, C 1 = 2 μF, C 2 = 1 μF, C 3 = 3 μF, C 4 = 4 μF, vimeunganishwa mfululizo . Tambua uwezo wa kipokezi kimoja ambacho kitakuwa na athari sawa na mchanganyiko.

Inajulikana:

Kifaa cha kupokanzwa C 1 = 2 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 2 = 1 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 3 = 3 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 3 = 4 μ F

Inayohitajika: Uwezo sawa

Suluhisho:

Uwezo sawa:

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

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

Uwezo sawa wa mchanganyiko mzima ni 0.48 μF.

[irp]

2. Amua chaji kwenye capacitor C 1 ikiwa tofauti inayowezekana kati ya P na Q ni Volti 12 …

Vipokea vidhibiti katika mfululizo - matatizo na suluhisho 1Inajulikana:

Kifaa cha kupokanzwa C 1 = 1 0 μ F = 1 0 x 10 -6 F

Kifaa cha kupokanzwa C 2 = 2 0 μ F = 2 0 x 10 -6 F

Tofauti inayowezekana (V) = Volti 12

Inayohitajika: chaji kwenye capacitor C 1 (Q 1 )

Suluhisho:

Uwezo sawa:

1/C = 1/C 1 + 1/ C 2

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

C = 20/3 μ F = (20/3) x 10 -6 F

Chaji ya umeme kwenye capacitor sawa:

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

Q = 80 μC

Vipokea sauti vya umeme vimeunganishwa mfululizo ili chaji ya umeme kwenye vipokea sauti sawa = chaji ya umeme kwenye kipokea sauti cha umeme C 1 = chaji ya umeme kwenye kipokea sauti cha umeme C 2.

Chaji ya umeme kwenye capacitor C 1 ni 80 μC.

[irp]

3. Capacitors mbili, C 1 = 2 μF na C 2 = 4 μF, zimeunganishwa mfululizo. Capacitors zina chaji. Tofauti inayowezekana kwenye capacitors C 1 ni Volts 2. Chaji ya umeme kwenye capacitors C 2 ni…

Inajulikana:

C apa c itor C 1 = 2 μ F = 2 x 10 -6 F

C apa c itor C 2 = 4 μ F = 4 x 10 -6 F

Tofauti inayowezekana kwenye capacitor C 1 (V 1 ) = Volti 2

Inayohitajika : Chaji ya umeme kwenye capacitor C2.

Suluhisho:

Chaji ya umeme kwenye capacitor C1 :

Swali la 1 = C 1 V 1 = (2 x 10 -6 )(2) = 4 x 10 -6 C

Swali la 1 = 4 μC

Vipokea sauti vya umeme vimeunganishwa mfululizo ili chaji ya umeme kwenye capacitor C 1 = chaji ya umeme kwenye capacitor C 2.

Chaji kwenye capacitor C2 ni 4 μC.

Soma zaidi

Vipokeaji vya capacitor sambamba - matatizo na suluhisho

1. Vipokezi vinne , C 1 = 2 μF, C 2 = 1 μF, C 3 = 3 μF, C 4 = 4 μF, vimeunganishwa sambamba. Tambua uwezo wa kipokezi kimoja ambacho kitakuwa na athari sawa na mchanganyiko.

Inajulikana:

Kifaa cha kupokanzwa C 1 = 2 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 2 = 1 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 3 = 3 μ F

Kifaa cha kupokanzwa C 3 = 4 μ F

Inayohitajika: Uwezo sawa

Suluhisho:

Uwezo sawa:

C = C 1 + C 2 + C 3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

Uwezo sawa wa mchanganyiko mzima ni 9 μF.

[irp]

2. Amua chaji kwenye capacitor C 2 ikiwa tofauti inayowezekana kati ya nukta A na B ni Volti 9…

Vipokea vidhibiti sambamba - matatizo na suluhisho 1

Inajulikana:

C apa c itor C 1 = 20 μ F = 20 x 10 -6 F

C apa c itor C 2 = 30 μ F = 30 x 10 -6 F

Tofauti inayowezekana kati ya pointi A na B (V AB ) = Volti 9

Inayohitajika : chaji kwenye capacitor C2 ( Q2 )

Suluhisho:

Tofauti inayowezekana:

Vipokea sauti vimeunganishwa sambamba ili tofauti inayowezekana kati ya A na B (V AB ) = tofauti inayowezekana kwenye capacitor C 1 (V 1 ) = tofauti inayowezekana kwenye capacitor C 2 (V 2 ) = Volti 9.

Chaji ya umeme kwenye capacitor C2 :

Swali la 2 = C 2 V 2 = (30 x 10 -6 )(9) = 270 x 10 -6 C

Swali la 2 = 270 μC

Chaji ya umeme kwenye capacitor C 2 ni 27 0 μ C.

[irp]

3. Vipokezi vitatu , C 1 = 4 μF, C 2 = 2 μF, C 3 = 3 μF, vimeunganishwa sambamba. Vipokezi vimechajiwa. Tofauti inayowezekana kwenye kipokezi C 2 ni Volti 4. Amua

(a) Chaji ya umeme kwenye capacitors C 1 , C 2 na C 3

(b) Chaji ya umeme kwenye capacitor sawa ya mchanganyiko mzima

Inajulikana:

C apa c itor C 1 = 4 μ F = 4 x 10 -6 F

Kifaa cha kutolea nje cha C 2 = 2 μ F = 2 x 10 -6 F

Kifaa cha kutolea nje cha C 3 = 3 μ F = 3 x 10 -6 F

Tofauti inayowezekana kwenye capacitor C2 ( V2 ) = Volti 4

Inayohitajika : Chaji ya umeme kwenye capacitor C3 ( Q3 )

Suluhisho:

(a) Chaji ya umeme kwenye capacitor C 3

Tofauti inayowezekana kwenye capacitor C3 :

Vipokea vidhibiti vimeunganishwa sambamba ili tofauti inayowezekana kwenye kipokea vidhibiti C3 (V3) = tofauti inayowezekana kwenye capacitors C2 (V2) = tofauti inayowezekana kwenye capacitors C1 (V1) = tofauti inayowezekana kwenye capacitors sawa (V) = Volti 4

Chaji ya umeme kwenye capacitor C1 :

Swali la 1 = C 1 V 1 = (4 x 10 -6 )(4) = 16 x 10 -6 C

Swali la 1 = 16 μC

Chaji ya umeme kwenye capacitor C2 :

Swali la 2 = C 2 V 2 = (2 x 10 -6 )(4) = 8 x 10 -6 C

Swali la 2 = 8 μC

Chaji ya umeme kwenye capacitor C3 :

Swali la 3 = C 3 V 3 = (3 x 10 -6 )(4) = 12 x 10 -6 C

Swali la 3 = 12 μC

(b) Chaji ya umeme kwenye capacitor sawa

Q = Swali la 1 + Swali la 2 + Swali la 3

Q = 16 μ C + 8 μ C + 12 μ C = 36 μ C

Suluhisho mbadala:

Uwezo sawa:

C = C 1 + C 2 + C 3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x 10 -6 F

Tofauti inayowezekana kwenye capacitor sawa:

V 1 = V 2 = V 3 = V = 4 Volti

Chaji ya umeme kwenye capacitor sawa:

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

Q = 36 μC

Soma zaidi