వాయువుల గతిశాస్త్ర సిద్ధాంతానికి 19 ఉదాహరణలు
1. ఒక మూసివున్న పాత్రలోని ఆదర్శ వాయువుకు ప్రారంభంలో P పీడనం మరియు V ఘనపరిమాణం ఉన్నాయి. వాయువు యొక్క పీడనాన్ని దాని అసలు పీడనానికి 4 రెట్లు పెంచినప్పుడు మరియు వాయువు ఘనపరిమాణం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ఆ వాయువు యొక్క ప్రారంభ గతిజ శక్తికి మరియు తుది గతిజ శక్తికి గల నిష్పత్తి...
చర్చ
ఇది తెలిసినది :
ప్రారంభ పీడనం (P1) = పి
తుది పీడనం (P2) = 4P
ప్రారంభ పరిమాణం (V1) = V
తుది సంపుటి (V2) = V
అడిగారు : ప్రారంభ గతి శక్తి మరియు తుది గతి శక్తి (EK) ల పోలిక1 : ఇకె2)
జవాబ్ :
ఆదర్శ వాయువు యొక్క పీడనం (P), ఘనపరిమాణం (V) మరియు గతి శక్తి (EK) ల మధ్య సంబంధం :
ప్రారంభ గతి శక్తి మరియు తుది గతి శక్తి యొక్క పోలిక :
2. 57°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాయు అణువుల సగటు స్థానాంతరణ గతిజ శక్తిని కనుగొనండి.oC!
చర్చ
ఇది తెలిసినది :
వాయు ఉష్ణోగ్రత (T) = 57oC + 273 = 330 కెల్విన్
బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరాంకం (k) = 1,38 x 10-23 జౌల్/కెల్విన్
అడిగారు : సగటు అనువాద గతి శక్తి
జవాబ్ :
మధ్య సంబంధం గతి శక్తి మరియు వాయు ఉష్ణోగ్రత :
సగటు అనువాద గతి శక్తి :
3. 27 డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న వాయువుoC ఒక మూసివున్న పాత్రలో ఉంది. దాని గతిజ శక్తిని దాని అసలు గతిజ శక్తికి రెట్టింపు చేయడానికి, ఆ వాయువును ... ఉష్ణోగ్రత వరకు వేడి చేయాలి.
చర్చ
ఇది తెలిసినది :
ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత (T1) = 27oC + 273 = 300 K
ప్రారంభ గతిజ శక్తి = EK
తుది గతిజ శక్తి = 4 EK
అడిగారు తుది ఉష్ణోగ్రత (T)2)
జవాబ్ :
వాయువు యొక్క తుది ఉష్ణోగ్రత 600 K లేదా 327oC.
4. ఒక ఆదర్శ వాయువు ఒక మూసి ఉన్న ప్రదేశంలో ఉంది. వాయు కణాల సగటు వేగం దాని ప్రారంభ వేగానికి 3 రెట్లు పెరిగే వరకు ఆ ఆదర్శ వాయువును వేడి చేశారు. వాయువు యొక్క ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత 27 అయితేoC అయితే, ఆదర్శ వాయువు యొక్క తుది ఉష్ణోగ్రత...
చర్చ
ఇది తెలిసినది :
ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత = 27oC + 273 = 300 కెల్విన్
ప్రారంభ వేగం = v
తుది వేగం = 2v
అడిగారు ఆదర్శ వాయువు యొక్క తుది ఉష్ణోగ్రత
జవాబ్ :
తుది సగటు వేగం = 2 x ప్రారంభ సగటు వేగం
5. 36 లీటర్ల ఘనపరిమాణం గల గదిలో మూడు మోల్ల వాయువు ఉంది. ప్రతి వాయు అణువు గతిజ శక్తిని కలిగి ఉంటుంది 5 x 10-21 జౌల్. విశ్వ వాయు స్థిరాంకం = 8,315 J/mol.K మరియు బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరాంకం = 1,38 x 10-23 జస్ట్ కిడ్డింగ్. గదిలోని వాయు పీడనాన్ని లెక్కించండి!
చర్చ
ఇది తెలిసినది :
మోల్ల సంఖ్య (n) = 3 మోల్
ఘనపరిమాణం = 36 లీటర్లు = 36 డెసిమీటర్లు3 = 36 x 10-3 m3
బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరాంకం (k) = 1,38 x 10-23 జె/కె
గతి శక్తి (EK) = 5 x 10-21 శక్తి కొలమానము
విశ్వ వాయు స్థిరాంకం (R) = 8,315 J/mol.K
అడిగారు : వాయు పీడనం (P)
జవాబ్ :
వాయువు గతిజ శక్తి మరియు ఉష్ణోగ్రత సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఉష్ణోగ్రత (T)ని గణించండి:
ఆదర్శ వాయు నియమ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి వాయు పీడనాన్ని లెక్కించండి (మోల్స్ సంఖ్య, n లో):
వాయు పీడనం 1,67 x 105 పాస్కల్ లేదా 1,67 అట్మాస్ఫియర్లు.
6. ఒక మూసివున్న పాత్రలో, వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం దాని ప్రారంభ ఘనపరిమాణానికి 2 రెట్లు వ్యాకోచిస్తుంది (Vo = ప్రారంభ పరిమాణం, Po = ప్రారంభ పీడనం) మరియు వాయు ఉష్ణోగ్రత అసలు దాని కంటే 4 రెట్లు పెరుగుతుంది. వాయు పీడనం అవుతుంది...
ఎ. పిo
బి. 2 పిo
సి. 4 పిo
డి. 6 పిo
E. 8 Po
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
వాయువు యొక్క ప్రారంభ ఘనపరిమాణం (V1) = Vo
వాయువు యొక్క తుది ఘనపరిమాణం (V2) = 2Vo
వాయువు యొక్క ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత (T1) = T
వాయువు యొక్క తుది ఉష్ణోగ్రత (T2) = 4T
ప్రారంభ వాయు పీడనం (P1) = పిo
అడిగారు: తుది వాయు పీడనం (P2)
సమాధానం :
సరైన సమాధానం బి.
7. కొంత పరిమాణంలో ఉన్న ఆదర్శ వాయువు సమోష్ణ ప్రక్రియకు లోనైనప్పుడు, పీడనం అసలు పీడనానికి 2 రెట్లు అవుతుంది, అప్పుడు ఘనపరిమాణం...
ఎ. అసలు కంటే 4 రెట్లు
బి. మళ్ళీ 2 సార్లు
C. అసలు దాని కంటే ½ రెట్లు
D. అసలు దానిలో ¼ రెట్లు
E. ఇంకా
చర్చ
ఐసోథెర్మిక్ = స్థిర ఉష్ణోగ్రత
ఇది తెలిసిన విషయమే:
వాయువు యొక్క ప్రారంభ ఘనపరిమాణం (V1) = V
ప్రారంభ వాయు పీడనం (P1) = పి
తుది వాయు పీడనం (P2) = 2P
అడిగారు: వాయువు యొక్క తుది ఘనపరిమాణం (V2)
సమాధానం :
P1 V1 = P2 V2
PV = (2P) V2
V = (2) V2
V2 = V / 2
V2 = ½ V
సరైన సమాధానం C.
8. ఒక మూసివున్న పాత్రలో, వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం దాని ప్రారంభ ఘనపరిమాణానికి 2 రెట్లు వ్యాకోచిస్తుంది (Vo = ప్రారంభ పరిమాణం, Po = ప్రారంభ పీడనం) మరియు వాయు ఉష్ణోగ్రత అసలు దాని కంటే 4 రెట్లు పెరుగుతుంది. వాయు పీడనం అవుతుంది...
ఎ. పిo
బి. 2 పిo
సి. 4 పిo
డి. 6 పిo
E. 8 Po
చర్చ
ఇది తెలిసినది :
వాయువు యొక్క ప్రారంభ ఘనపరిమాణం (V1) = Vo
వాయువు యొక్క తుది ఘనపరిమాణం (V2) = 2Vo
వాయువు యొక్క ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత (T1) = T
వాయువు యొక్క తుది ఉష్ణోగ్రత (T2) = 4T
ప్రారంభ వాయు పీడనం (P1) = పిo
అడిగారు : తుది వాయు పీడనం (P2)
జవాబ్ :
సరైన సమాధానం బి.
9. కొంత పరిమాణంలో ఉన్న ఆదర్శ వాయువు సమోష్ణ ప్రక్రియకు లోనైనప్పుడు, పీడనం అసలు పీడనానికి 2 రెట్లు అవుతుంది, అప్పుడు ఘనపరిమాణం...
ఎ. అసలు కంటే 4 రెట్లు
బి. మళ్ళీ 2 సార్లు
C. అసలు దాని కంటే ½ రెట్లు
D. అసలు దానిలో ¼ రెట్లు
E. ఇంకా
చర్చ
ఐసోథెర్మిక్ = స్థిర ఉష్ణోగ్రత
ఇది తెలిసినది :
వాయువు యొక్క ప్రారంభ ఘనపరిమాణం (V1) = V
ప్రారంభ వాయు పీడనం (P1) = పి
తుది వాయు పీడనం (P2) = 2P
అడిగారు : వాయువు యొక్క తుది ఘనపరిమాణం (V2)
జవాబ్ :
P1 V1 = P2 V2
PV = (2P) V2
V = (2) V2
V2 = V / 2
V2 = ½ V
సరైన సమాధానం C.
10. ఒక మూసి ఉన్న ప్రదేశంలో గొట్టం గోడకు వ్యతిరేకంగా ఉండే ఆదర్శ వాయు పీడనాన్ని ఈ విధంగా సూత్రీకరిస్తారు:
పి = 2N/3V EK
P = పీడనం (Pa)
N = వాయు అణువుల (కణాల) సంఖ్య
V = వాయు పరిమాణం
EK = అణువుల సగటు గతిజ శక్తి (J).
పై సూత్రీకరణకు సంబంధించి సరైన వాక్యం…
A. గోడకు వ్యతిరేకంగా వాయువు యొక్క పీడనం యూనిట్ ఘనపరిమాణానికి ఉండే అణువుల సంఖ్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
బి. వాయువు యొక్క గతిజ శక్తి, అణువులచే గోడలపై ప్రయోగించబడిన పీడనంపై ఆధారపడి ఉండదు.
C. వాయు పీడనం మారినప్పటికీ సిలిండర్లోని వాయువు పరిమాణం మారదు.
D. వాయు అణువుల సంఖ్య తగ్గుతుంది, కాబట్టి అణువుల గతిజ శక్తి పెరుగుతుంది.
E. వాయువు ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది, కాబట్టి వాయు అణువుల సంఖ్య పెరుగుతుంది.
చర్చ
ఛాంబర్ మూసివేయబడి ఉంటుంది, అందువల్ల వాయు పీడనం మారినప్పటికీ, ట్యూబ్లోని వాయు పరిమాణం మారదు.
సరైన సమాధానం C.
11. ఒక మూసివున్న ప్రదేశంలో గొట్టం గోడలకు వ్యతిరేకంగా ఒక ఆదర్శ వాయువు యొక్క పీడనాన్ని P = (2N / 3V) EK గా సూత్రీకరించారు. ఇక్కడ P = పీడనం (Pa), N = వాయువు యొక్క అణువుల (కణాల) సంఖ్య మరియు EK అనేది అణువుల సగటు గతి శక్తి (J). ఈ సమీకరణం ఆధారంగా, సరైన వాక్యం...
A. గోడకు వ్యతిరేకంగా వాయువు యొక్క పీడనం అణువుల సగటు గతిజ శక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
బి. వాయువు యొక్క గతిజ శక్తి, అణువులచే గోడలపై ప్రయోగించబడిన పీడనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
C. వాయు పీడనం మారితే గొట్టంలోని వాయువు ఉష్ణోగ్రత మారుతుంది.
D. వాయు అణువుల సంఖ్య తగ్గితే, అణువుల గతిజ శక్తి పరిమాణం తగ్గుతుంది.
E. వాయు పరిమాణం పెరిగితే, వాయు పీడనం తగ్గుతుంది.
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
పీడన సూత్రం: P = (2N / 3V) EK
P = పీడనం
N = వాయు కణ అణువుల సంఖ్య
V = వాయు పరిమాణం
EK = సగటు గతి శక్తి
P అనేది N మరియు EK లకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది
P అనేది V కి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది
N ఘనపరిమాణానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది
N అనేది EK కి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది
అడిగారు: సరైన ప్రకటన
సమాధానం :
A తప్పు, ఎందుకంటే పై సూత్రం ప్రకారం, వాయు పీడనం (P) గతి శక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, సగటు గతి శక్తిపై కాదు.
B తప్పు, ఎందుకంటే పీడనం వాయువు యొక్క గతిశక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అంతేకానీ దీనికి విరుద్ధంగా కాదు.
C తప్పు, ఎందుకంటే పై సూత్రం ప్రకారం ఉష్ణోగ్రత పీడనంపై ఆధారపడదు.
D తప్పు, ఎందుకంటే N అనేది EK కి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది, అంటే N పెద్దగా ఉంటే EK కూడా పెద్దగా ఉంటుంది.
పీడనం (P) ఘనపరిమాణానికి (V) విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది కాబట్టి E సరైనది.
సరైన సమాధానం E.
12. ఒక పాత్రలోని ఆదర్శ వాయువును సంపీడనం (పీడనం) చేస్తే, ఆ వాయువు….
ఎ. కణ వేగంలో తగ్గుదల
బి. ఉష్ణోగ్రతలో తగ్గుదల
C. ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల
D. వాయు కణాలను జోడించడం
E. వాయు కణాల తగ్గింపు
చర్చ
ఆదర్శ వాయు నియమం (మోల్స్లో) :
PV = nRT
ఆదర్శ వాయు నియమం (అణువుల సంఖ్యలో) :
PV = NkT
గతి శక్తి మరియు వాయు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధం :
EK = 3/2 kT
సమాచారం :
P = పీడనం, V = ఘనపరిమాణం, T = ఉష్ణోగ్రత, n = మోల్ల సంఖ్య, N = అణువుల సంఖ్య, R = సార్వత్రిక వాయు స్థిరాంకం, k = బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరాంకం
పైన పేర్కొన్న మూడు సూత్రాల ఆధారంగా, ఈ క్రింది నిర్ధారణలు చేయబడ్డాయి:
– వాయువును సంపీడనం చేస్తే, వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం (V) తగ్గుతుంది.
– వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం (V) తగ్గితే, వాయువు యొక్క పీడనం (P) మరియు ఉష్ణోగ్రత (T) పెరుగుతాయి.
– గది మూసివేయబడింది (V స్థిరంగా ఉంటుంది) కాబట్టి వాయువు మోల్ల సంఖ్య (n) మరియు వాయు కణాల సంఖ్య (N) మారవు.
– వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత (T) పెరిగితే, వాయువు యొక్క గతిజ శక్తి (EK) పెరుగుతుంది. వాయువు యొక్క గతిజ శక్తి పెరిగితే, వాయు కణాల చలన వేగం పెరుగుతుంది (EK = ½ mv).2, v = వేగం).
సరైన సమాధానం C.
13. ఒక మూసివున్న గొట్టంలోని కొంత ఆదర్శ వాయువును ఐసోకోరిక్గా వేడి చేసినప్పుడు, దాని ఉష్ణోగ్రత అసలు ఉష్ణోగ్రతకు నాలుగు రెట్లు పెరిగింది. ఆ ఆదర్శ వాయు అణువుల సగటు గతిజ శక్తి….
A. అసలు దానిలో ¼ రెట్లు
బి. అసలు మొత్తానికి సగం రెట్లు
సి. మునుపటిలాగే
డి. మళ్ళీ 2 సార్లు
E. అసలు కంటే 4 రెట్లు
చర్చ
ఐసోకోరిక్ = స్థిరమైన ఘనపరిమాణం
ఒక వాయువు యొక్క సగటు గతిజ శక్తి (EK) మరియు ఉష్ణోగ్రత (T) మధ్య సంబంధాన్ని క్రింది సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తీకరించవచ్చు:
EK = 3/2 kT
వివరణ: EK = గతి శక్తి, T = ఉష్ణోగ్రత, 3/2 = స్థిరాంకం, k = బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరాంకం.
ఈ సూత్రం ఆధారంగా, గతి శక్తి ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని తెలుస్తోంది. కాబట్టి, ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, గతి శక్తి అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత నాలుగు రెట్లు పెరిగితే, గతి శక్తి కూడా నాలుగు రెట్లు పెరుగుతుంది.
సరైన సమాధానం E.
14. ఒక మూసి ఉన్న ప్రదేశంలో P పీడనం మరియు V ఘనపరిమాణంతో ఒక ఆదర్శ వాయువు ఉంది. ఒక స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద, ఆ ప్రదేశంలోని వాయు పీడనాన్ని దాని అసలు విలువలో 1/4 వంతుకు తగ్గిస్తే, పీడనం తగ్గడానికి ముందు మరియు తర్వాత గతిజ శక్తి నిష్పత్తి…
ఎ. 1 : 4
బి. 1 : 2
సి. 2 : 1
డి. 4 : 1
E. 5 : 1
చర్చ
ఇది తెలిసినది :
ప్రారంభ ఘనపరిమాణం = V
తుది ఘనపరిమాణం = V
వాయువు యొక్క ప్రారంభ పీడనం = P
వాయువు యొక్క తుది పీడనం = ¼ P
అడిగారు : ప్రారంభ గతి శక్తి మరియు తుది గతి శక్తి (EK) ల పోలిక1 : ఇకె2)
జవాబ్ :
వాయువు యొక్క పీడనం (P), ఘనపరిమాణం (V) మరియు గతి శక్తి (EK) ల మధ్య సంబంధం:
ప్రారంభ గతిజ శక్తి మరియు తుది గతిజ శక్తి యొక్క పోలిక:
సరైన సమాధానం D.
15. ఒక గొట్టంలోని ఆదర్శ వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రతను EK = 3/2 kT గా సూత్రీకరిస్తారు, ఇక్కడ T సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రతను మరియు EK వాయు అణువుల సగటు గతిశక్తిని సూచిస్తుంది. పై సమీకరణం ఆధారంగా…
ఎ. వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, దాని గతిజ శక్తి అంత తక్కువగా ఉంటుంది.
బి. వాయువు ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొద్దీ, వాయు కణాలు నెమ్మదిగా కదులుతాయి.
C. వాయువు ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, వాయు కణాలు అంత వేగంగా కదులుతాయి.
D. వాయువు ఉష్ణోగ్రత వాయువు యొక్క గతి శక్తికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది
E. వాయు ఉష్ణోగ్రత వాయు కణాల చలనాన్ని ప్రభావితం చేయదు.
చర్చ
పై సూత్రం ప్రకారం, ఉష్ణోగ్రత గతి శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, గతి శక్తి అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. గతి శక్తి వాయు కణాల చలన వేగానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది (EK = ½ mv).2, ఇక్కడ EK = గతి శక్తి, v = వేగం). గతి శక్తి ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, వాయు కణాలు అంత వేగంగా కదులుతాయి.
సరైన సమాధానం C.
7. పరివేష్టిత ప్రదేశంలో వాయువు యొక్క గతిజ శక్తిని ప్రభావితం చేసే కారకాలు:
(1) ఒత్తిడి
(2) వాల్యూమ్
(3) ఉష్ణోగ్రత
(4) రకాల పదార్థాలు
సరైన వాక్యం ఇది…
ఎ. (1) మరియు (2)
బి. (1) మరియు (3)
సి. (1) మరియు (4)
డి. (2) మాత్రమే
E. (3) మాత్రమే
చర్చ
ప్రదేశం మూసివేయబడింది కాబట్టి వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం స్థిరంగా ఉంటుంది, వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం గతి శక్తిని ప్రభావితం చేయదు.
సరైన సమాధానం బి.
<span style="font-family: arial; ">10</span> కింది ప్రకటనను గమనించండి!
(1) వాయు కణాల సంఖ్య పెరిగింది
(2) మోల్ల సంఖ్య తగ్గించబడింది
(3) ఉష్ణోగ్రత పెరిగింది
(4) వాల్యూమ్ పెరిగింది
మూసి ఉన్న ప్రదేశంలో వాయు పీడనాన్ని పెంచగల కారకాలను సంఖ్యతో సూచిస్తారు…
చర్చ
మూసి ఉన్న ప్రదేశంలో వాయు పీడనానికి సమీకరణం:
Keterangan:
P = పీడనం, N = వాయు అణువుల సంఖ్య, m = ద్రవ్యరాశి, v = అణువుల సగటు వేగం, V = పాత్ర ఘనపరిమాణం, n = మోల్ల సంఖ్య.
పై సమీకరణం ఆధారంగా,
వాయు కణాల సంఖ్య (N) పెరిగితే, వాయు పీడనం (P) పెరుగుతుంది.
మోల్ల సంఖ్య (n) తగ్గితే వాయు పీడనం (P) తగ్గుతుంది.
ఉష్ణోగ్రత (T) పెరిగితే వాయు పీడనం (P) పెరుగుతుంది.
ఘనపరిమాణం (V) పెరిగితే, వాయు పీడనం (P) తగ్గుతుంది.
కాబట్టి, మూసి ఉన్న ప్రదేశంలో వాయు పీడనాన్ని పెంచగల కారకాలు 1 మరియు 3.
<span style="font-family: arial; ">10</span> ఒక మూసివున్న గదిలో ఉష్ణోగ్రత అసలు ఉష్ణోగ్రతకు రెండింతలు అయినప్పుడు, ఆర్గాన్ వాయువు కణాల చలన వేగం అసలు వేగానికి ... రెట్లు మారుతుంది.
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత = T
తుది ఉష్ణోగ్రత = 2T
ప్రారంభ వేగం = v
అడిగారు: తుది వేగం = ….v
సమాధానం:
వేగం, సగటు గతిజ శక్తి మరియు వాయు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధానికి సూత్రం:
Keterangan:
v = వేగం, k = బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరాంకం, T = ఉష్ణోగ్రత, m = ద్రవ్యరాశి
ప్రారంభ వేగం:
k = 1, T = 1 మరియు m = 1 అని అనుకుందాం.
తుది ఉష్ణోగ్రత = 2 అయితే తుది వేగం:
తుది వేగం = అసలు వేగానికి √2 రెట్లు.
18. కొంత పరిమాణంలో ఉన్న ఏక పరమాణు ఆదర్శ వాయువు ప్రారంభంలో 120 kPa పీడనాన్ని కలిగి ఉంది. తరువాత, ఆ వాయువును స్థిర పీడనం వద్ద వేడిచేయగా అది వ్యాకోచిస్తుంది. విశ్వ వాయు స్థిరాంకాన్ని R J.mol గా సూచిస్తారని అనుకుందాం.-1.K-1ఆ ప్రక్రియలో వాయువు ఉష్ణోగ్రత 38,4 R కెల్విన్కు పెరిగి, వ్యాకోచించడానికి వాయువు చేసిన పని ప్రతి కిలోమోల్కు 8,4 జౌల్స్ అయితే, అప్పుడు వాయువు యొక్క ప్రారంభ ఘనపరిమాణం ప్రతి కిలోమోల్కు…
ఎ. 210 సిసి
బి. 225 సిసి
సి. 235 సిసి
డి. 240 సిసి
E. 250 cc
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
పీడనం (P) = 120 kPa = 120.000 పాస్కల్స్
విశ్వ వాయు స్థిరాంకం = R
ఉష్ణోగ్రత (T) = 38,4/R
కిలోమోల్కు పని (W) = 8,4 జౌల్స్
అడిగారు: ప్రారంభ పరిమాణం (V1కిలోమోల్కు
సమాధానం:
తుది ఘనపరిమాణాన్ని (V) లెక్కించండి2):
పివి2 = n RT
120.000 (వి2) = R (38,4/R)
120.000 (వి2) = 38,4
V2 = 38,4 /120.000
V2 = 0,00032
V2 = 0,32x10-3 m3/కిలోమోల్
V2 = 0,32x10-3 x 106 cm3/కిలోమోల్
V2 = 0,32x103 cm3/కిలోమోల్
V2 = 320 సెం.మీ3/కిలోమోల్
V2 = 320 cc/kmol
ప్రారంభ ఘనపరిమాణాన్ని (V) లెక్కించండి1):
W = P (V2 - వి1)
8,4 = 120x103 (0,32 x 10-3 - వి1)
8,4 = 120x103 x 0,32 x 10-3 – (120 x 103 V1)
8,4 = 120 x 0,32 – (120 x 103 V1)
8,4 = 38,4 – (120 x 103 V1)
(120 x 103 V1) = 38,4 – 8,4
(120 x 103 V1) = 30
V1 = 30 / (120 x 103)
V1 = 0,25x10-3 m3
V1 = 0,25x10-3 x 106 cm3
V1 = 0,25x103 cm3
V1 = 250 సెం.మీ3
V1 = 250 సిసి
సరైన సమాధానం E.
19. ఆర్గాన్ వాయువును ఆదర్శ వాయువుగా పరిగణించవచ్చు. ఈ వాయువు ప్రారంభంలో E అంతర్గత శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.1 మరియు ఉష్ణోగ్రత T1వాయువు W పని చేయడం ద్వారా ఒక ప్రక్రియకు లోనై, Q విలువ గల శక్తిని విడుదల చేస్తుంది మరియు దాని తుది అంతర్గత శక్తి స్థితి E అవుతుంది.f మరియు ఉష్ణోగ్రత Tfశక్తి మార్పు యొక్క పరిమాణం పై చిత్రంలో చూపబడింది. ఈ ప్రక్రియ యొక్క ముగింపు ఏమిటి?
A. వాయువు ఐసోబారిక్ మరియు T ప్రక్రియకు లోనవుతుందిf < టిi
బి. వాయువు ఒక స్థిరోష్ణ ప్రక్రియకు లోనవుతుంది మరియు టిf < టిi
C. వాయువు ఐసోకోరిక్ మరియు T ప్రక్రియకు లోనవుతుందిf < టిi
D. వాయువు సమోష్ణ ప్రక్రియకు లోనవుతుంది మరియు Tf = టిi
E. వాయువు ఐసోకోరిక్ మరియు T ప్రక్రియకు లోనవుతుందిf = టిi
చర్చ
చిత్రం ఆధారంగా, ప్రారంభ శక్తి (Ei) మరియు తుది శక్తి (Ef) మారదు, మరో మాటలో చెప్పాలంటే మార్పు అంతర్గత శక్తి విలువ సున్నా. అంతర్గత శక్తిలో మార్పులకు సూత్రం: ΔU = 3/2 N k ΔT
ఈ సూత్రం ఆధారంగా, మార్పు అయితే అంతర్గత శక్తి ΔU సున్నా (ΔT=0) అయితే ఉష్ణోగ్రత మార్పు కూడా సున్నా (ΔT=0) అవుతుంది. ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు సున్నా అంటే ఉష్ణోగ్రత మారడం లేదని అర్థం. ఉష్ణోగ్రత మారకపోతే, వాయువు సమోష్ణ ప్రక్రియకు లోనవుతోంది.
సరైన సమాధానం D.
ప్రశ్న మూలం:
సీనియర్ హైస్కూల్/వొకేషనల్ హైస్కూల్ విద్యార్థుల కోసం జాతీయ భౌతికశాస్త్ర పరీక్ష ప్రశ్నలు
