Mga halimbawang tanong sa teoryang kinetiko ng mga gas

19 na Halimbawa ng Kinetic Theory ng mga Gas

1. Ang isang ideal na gas sa isang saradong lalagyan ay may presyon na P at volume na V. Kung ang presyon ng gas ay tataas sa 4 na beses ng orihinal at ang volume ng gas ay nananatiling pare-pareho, ang ratio ng initial kinetic energy at ang final kinetic energy ng gas ay...
Pagtalakay
Ay kilala :
Paunang presyon (P₁) = P
Pangwakas na presyon (P₂) = 4P
Paunang dami (V₁) = V
Pangwakas na dami (V₂) = V
Nagtanong Paghahambing ng panimulang enerhiyang kinetiko at panghuling enerhiyang kinetiko (EK)₁ : EK₂)
Sagot :
Ang ugnayan sa pagitan ng presyon (P), volume (V) at kinetic energy (EK) ng isang ideal na gas :
Paghahambing ng paunang enerhiyang kinetiko at panghuling enerhiyang kinetiko :
2. Tukuyin ang average na translational kinetic energy ng mga molekula ng gas sa temperaturang 57^oC!
Pagtalakay
Ay kilala :
Temperatura ng gas (T) = 57^oC + 273 = 330 Kelvin
Konstante ni Boltzmann (k) = 1,38 x 10^-23 Joule/Kelvin
Nagtanong : Karaniwang enerhiyang kinetiko ng pagsasalin
Sagot :
Ugnayan sa pagitan enerhiyang kinetiko at temperatura ng gas :
Karaniwang enerhiyang kinetiko sa pagsasalin :
3. Isang gas sa temperaturang 27^oAng C ay nasa isang nakasarang lalagyan. Upang mapataas ang kinetic energy nito sa doble ng orihinal nitong kinetic energy, ang gas ay dapat initin sa temperaturang...
Pagtalakay
Ay kilala :
Paunang temperatura (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Paunang enerhiyang kinetiko = EK
Pangwakas na enerhiyang kinetiko = 4 EK
Nagtanong : Pangwakas na temperatura (T₂)
Sagot :
Ang huling temperatura ng gas ay 600 K o 327^oC.

4. Ang isang ideal na gas ay nasa isang saradong espasyo. Ang ideal na gas ay pinainit hanggang sa ang average na bilis ng mga particle ng gas ay tumaas ng 3 beses sa unang bilis. Kung ang unang temperatura ng gas ay 27^oC, kung gayon ang pangwakas na temperatura ng ideal na gas ay...
Pagtalakay
Ay kilala :
Paunang temperatura = 27^oC + 273 = 300 Kelvin
Paunang bilis = v
Pangwakas na bilis = 2v
Nagtanong : Pangwakas na temperatura ng ideal na gas
Sagot :

Pangwakas na average na bilis = 2 x Paunang average na bilis

5. Tatlong moles ng gas ang nasa isang silid na may volume na 36 litro. Ang bawat molekula ng gas ay may kinetic energy na 5 x 10^-21 Joule. Universal gas constant = 8,315 J/mol.K at Boltzmann constant = 1,38 x 10^-23 J/K. Kalkulahin ang presyon ng gas sa silid!
Pagtalakay
Ay kilala :
Bilang ng mga moles (n) = 3 moles
Dami = 36 litro = 36 dm³ = 36 x 10^-3 m³
Konstante ni Boltzmann (k) = 1,38 x 10^-23 J/K
Enerhiyang kinetiko (EK) = 5 x 10^-21 Dyul
Universal gas constant (R) = 8,315 J/mol.K
Nagtanong : presyon ng gas (P)
Sagot :
Kalkulahin ang temperatura (T) gamit ang pormula para sa enerhiyang kinetiko ng gas at temperatura:

Kalkulahin ang presyon ng gas gamit ang pormula ng Ideal Gas Law (sa bilang ng mga moles, n):

Ang presyon ng gas ay 1,67 x 10⁵ Pascal o 1,67 na atmospera.

6. Sa isang nakasarang sisidlan, ang dami ng gas ay lumalawak sa 2 beses ng paunang dami (V_o = paunang dami, P_o = panimulang presyon) at ang temperatura ng gas ay tataas sa 4 na beses ng orihinal. Ang presyon ng gas ay nagiging...
A. P_o
B. 2 P_o
C. 4 P_o
D. 6 P_o
E. 8 P_o
Pagtalakay
Alam na:
Paunang dami ng gas (V₁) = V_o
Pangwakas na dami ng gas (V₂) = 2V_o
Paunang temperatura ng gas (T₁) = T
Pangwakas na temperatura ng gas (T₂) = 4T
Paunang presyon ng gas (P₁) = P_o
Nagtanong: Pangwakas na presyon ng gas (P₂)
Sagot:

Ang tamang sagot ay B.

7. Ang isang tiyak na dami ng ideal na gas ay sumasailalim sa isang prosesong isothermal, kung kaya't ang presyon ay nagiging 2 beses sa orihinal na presyon, pagkatapos ang volume ay nagiging...
A. 4 na beses na orihinal
B. 2 beses muli
C. ½ beses ang orihinal
D. ¼ beses ang orihinal
E. pa rin
Pagtalakay
Isothermic = pare-parehong temperatura
Alam na:
Paunang dami ng gas (V₁) = V
Paunang presyon ng gas (P₁) = P
Pangwakas na presyon ng gas (P₂) = 2P
Nagtanong: Pangwakas na dami ng gas (V₂)
Sagot:
P₁ V₁ = P₂ V₂
PV = (2P) V₂
V = (2) V₂
V₂ = V / 2
V₂ = ½ V
Ang tamang sagot ay C.

8. Sa isang nakasarang sisidlan, ang dami ng gas ay lumalawak sa 2 beses ng paunang dami (V_o = paunang dami, P_o = panimulang presyon) at ang temperatura ng gas ay tataas sa 4 na beses ng orihinal. Ang presyon ng gas ay nagiging...

A. P_o
B. 2 P_o
C. 4 P_o
D. 6 P_o
E. 8 P_o

Pagtalakay
Ay kilala :
Paunang dami ng gas (V₁) = V_o
Pangwakas na dami ng gas (V₂) = 2V_o
Paunang temperatura ng gas (T₁) = T
Pangwakas na temperatura ng gas (T₂) = 4T
Paunang presyon ng gas (P₁) = P_o
Nagtanong : Pangwakas na presyon ng gas (P₂)
Sagot :
Ang tamang sagot ay B.

9. Ang isang tiyak na dami ng ideal na gas ay sumasailalim sa isang prosesong isothermal, kung kaya't ang presyon ay nagiging 2 beses sa orihinal na presyon, pagkatapos ang volume ay nagiging...

A. 4 na beses na orihinal
B. 2 beses muli
C. ½ beses ang orihinal
D. ¼ beses ang orihinal
E. pa rin

Pagtalakay
Isothermic = pare-parehong temperatura
Ay kilala :
Paunang dami ng gas (V₁) = V
Paunang presyon ng gas (P₁) = P
Pangwakas na presyon ng gas (P₂) = 2P
Nagtanong : Pangwakas na dami ng gas (V₂)
Sagot :
P₁ V₁ = P₂ V₂
PV = (2P) V₂
V = (2) V₂
V₂ = V / 2
V₂ = ½ V
Ang tamang sagot ay C.

10. Ang ideal na presyon ng gas sa isang saradong espasyo laban sa dingding ng tubo ay binubuo ng mga sumusunod na pormula:

P = ^2N/_3V EK

P = presyon (Pa)

N = bilang ng mga molekula ng gas (mga partikulo)

V = dami ng gas

EK = karaniwang kinetikong enerhiya ng mga molekula (J).

Ang tamang pahayag tungkol sa pormulasyon sa itaas ay...

A. Ang presyon ng isang gas laban sa dingding ay nakadepende sa bilang ng mga molekula bawat yunit ng volume.

B. Ang kinetic energy ng isang gas ay hindi nakadepende sa presyon na inilalapat ng mga molekula sa mga dingding.

C. Ang dami ng gas sa silindro ay hindi nagbabago kahit na magbago ang presyon ng gas.

D. Bumababa ang bilang ng mga molekula ng gas, kaya tataas ang kinetic energy ng mga molekula.

E. Tumataas ang volume ng gas, kaya tumataas din ang bilang ng mga molekula ng gas.

Pagtalakay

Sarado ang silid upang kahit magbago ang presyon ng gas, hindi magbabago ang dami ng gas sa tubo.

Ang tamang sagot ay C.

11. Ang presyon ng isang ideal na gas sa isang saradong espasyo laban sa mga dingding ng tubo ay binubuo bilang P = (2N / 3V) EK. P = presyon (Pa), N = bilang ng mga molekula (particle) ng gas at ang EK ay ang average na kinetic energy ng mga molekula (J). Batay sa equation na ito, ang tamang pahayag ay...

A. Ang presyon ng isang gas laban sa dingding ay nakadepende sa karaniwang kinetic energy ng mga molekula.

B. Ang kinetic energy ng isang gas ay nakadepende sa presyon na inilalapat ng mga molekula sa mga dingding.

C. Magbabago ang temperatura ng gas sa tubo kung magbabago ang presyon nito.

D. Kung ang bilang ng mga molekula ng gas ay bababa, ang volume ng kinetic energy ng mga molekula ay bababa rin.

E. Kung tataas ang dami ng gas, bababa rin ang presyon nito.

Pagtalakay

Alam na:

Pormula ng presyon: P = (2N / 3V) EK

P = presyon

N = bilang ng mga molekula ng partikulo ng gas

V = dami ng gas

EK = karaniwang kinetikong enerhiya

Ang P ay direktang proporsyonal sa N at EK

Ang P ay kabaligtaran na proporsyonal sa V

Ang N ay direktang proporsyonal sa volume

Ang N ay kabaligtaran na proporsyonal sa EK

Nagtanong: Tamang pahayag

Sagot:

Mali ang A dahil batay sa pormula sa itaas, ang presyon ng gas (P) ay nakadepende sa kinetic energy, hindi sa average kinetic energy.

Mali ang B dahil ang presyon ay nakasalalay sa kinetic energy ng gas, hindi sa kabaligtaran.

Mali ang C dahil batay sa pormula sa itaas, ang temperatura ay hindi nakadepende sa presyon.

Mali ang D dahil ang N ay inversely proportional sa EK, ibig sabihin kung malaki ang N, malaki rin ang EK.

Tama ang E dahil ang presyon (P) ay kabaligtaran na proporsyonal sa volume (V).

Ang tamang sagot ay E.

12. Kung ang isang ideal na gas sa isang sisidlan ay pinipiga (na-pressure), ang gas ay makakaranas ng….

A. Pagbaba ng bilis ng particle

B. Pagbaba ng temperatura

C. Pagtaas ng temperatura

D. Pagdaragdag ng mga partikulo ng gas

E. Pagbawas ng mga partikulo ng gas

Pagtalakay

Batas ng ideal na gas (sa mga moles) :

PV = nRT

Batas ng ideal na gas (sa bilang ng mga molekula) :

PV = NkT

Ang ugnayan sa pagitan ng kinetic energy at temperatura ng gas :

EK = 3/2 kT

remarks:

P = presyon, V = volume, T = temperatura, n = bilang ng mga moles, N = bilang ng mga molekula, R = universal gas constant, k = Boltzmann constant

Batay sa tatlong pormula sa itaas, ang mga sumusunod na konklusyon ay nabuo:

– Kung ang gas ay naka-compress, ang volume (V) ng gas ay bumababa.

– Kung ang volume (V) ng gas ay bumababa, ang pressure (P) ng gas ay tataas at ang temperature (T) ng gas ay tataas.

– Sarado ang silid (ang V ay pare-pareho) samakatuwid ang bilang ng mga moles ng gas (n) at ang bilang ng mga partikulo ng gas (N) ay hindi nagbabago.

– Kung tataas ang temperatura (T) ng gas, tataas din ang kinetic energy (EK) nito. Kung tataas ang kinetic energy ng gas, tataas din ang bilis ng paggalaw ng mga particle ng gas (EK = ½ mv)², v = bilis).

Ang tamang sagot ay C.

13. Ang isang dami ng ideal na gas sa isang saradong tubo ay pinainit nang isochorically upang ang temperatura nito ay tumaas sa apat na beses ng orihinal nitong temperatura. Ang average na kinetic energy ng mga molekula ng ideal na gas ay….

A. ¼ beses ang orihinal

B. ½ beses ng orihinal

C. Pareho ng dati

D. 2 beses muli

E. 4 na beses na orihinal

Pagtalakay

Isochoric = pare-parehong dami

Ang ugnayan sa pagitan ng average kinetic energy (EK) at temperatura (T) ng isang gas ay ipinapahayag sa pamamagitan ng equation sa ibaba:

EK = 3/2 kT

Paglalarawan: EK = kinetikong enerhiya, T = temperatura, 3/2 = pare-pareho, k = Boltzmann constant.

Batay sa pormulang ito, lumalabas na ang kinetic energy ay direktang proporsyonal sa temperatura. Kaya, mas mataas ang temperatura, mas malaki ang kinetic energy. Kung ang temperatura ay apat na beses na tataas, ang kinetic energy ay apat na beses din na tataas.

Ang tamang sagot ay E.

14. Isang ideal na gas na may presyon na P at volume na V sa isang saradong espasyo. Kung ang presyon ng gas sa espasyo ay mababawasan sa 1/4 ng orihinal nitong halaga sa isang constant volume, ang ratio ng kinetic energy bago at pagkatapos ng pagbaba ng presyon ay…

A. 1 : 4

B. 1 : 2

C. 2 : 1

D. 4 : 1

E. 5:1

Pagtalakay

Ay kilala :

Paunang dami = V

Pangwakas na dami = V

Paunang presyon ng gas = P

Pangwakas na presyon ng gas = ¼ P

Nagtanong : paghahambing ng panimulang enerhiyang kinetiko at panghuling enerhiyang kinetiko (EK)₁ : EK₂)

Sagot :

Ang ugnayan sa pagitan ng presyon (P), lakas ng tunog (V) at kinetic energy (EK) ng gas:

Paghahambing ng panimulang enerhiyang kinetiko at panghuling enerhiyang kinetiko:

Ang tamang sagot ay D.

15. Ang temperatura ng isang ideal na gas sa isang tubo ay binubuo bilang EK = 3/2 kT, kung saan ang T ay kumakatawan sa ganap na temperatura at EK = ang average na kinetic energy ng mga molekula ng gas. Batay sa equation sa itaas…

A. Kung mas mataas ang temperatura ng gas, mas maliit ang kinetic energy nito.

B. Mas mabagal gumalaw ang mga partikulo ng gas kung mas mataas ang temperatura ng gas.

C. Mas mabilis gumalaw ang mga partikulo ng gas kung mas mataas ang temperatura ng gas.

D. Ang temperatura ng gas ay kabaligtaran na proporsyonal sa kinetic energy ng gas

E. Ang temperatura ng gas ay hindi nakakaapekto sa galaw ng mga partikulo ng gas.

Pagtalakay

Batay sa pormula sa itaas, ang temperatura ay direktang proporsyonal sa kinetic energy. Kung mas mataas ang temperatura, mas malaki ang kinetic energy. Ang kinetic energy ay proporsyonal sa bilis ng paggalaw ng mga particle ng gas (EK = ½ mv).², kung saan ang EK = kinetic energy, v = velocity). Mas malaki ang kinetic energy, mas mabilis gumalaw ang mga particle ng gas.

Ang tamang sagot ay C.

7. Mga salik na nakakaimpluwensya sa kinetic energy ng gas sa isang saradong espasyo:

(1) presyon

(2) dami

(3) temperatura

(4) mga uri ng sangkap

Ang tamang pahayag ay….

A. (1) at (2)

B. (1) at (3)

C. (1) at (4)

D. (2) lamang

E. (3) lamang

Pagtalakay

Sarado ang espasyo kaya ang volume ng gas ay pare-pareho, ang volume ng gas ay hindi nakakaapekto sa kinetic energy.

Ang tamang sagot ay B.

16. Bigyang-pansin ang sumusunod na pahayag!

(1) Ang bilang ng mga partikulo ng gas ay tumataas

(2) Nababawasan ang bilang ng mga nunal

(3) Tumaas ang temperatura

(4) Nadagdagan ang dami

Ang mga salik na maaaring magpataas ng presyon ng gas sa isang saradong espasyo ay ipinapahiwatig ng bilang na…

Pagtalakay

Ang equation para sa presyon ng gas sa isang saradong espasyo:

Impormasyon:

P = presyon, N = bilang ng mga molekula ng gas, m = masa, v = karaniwang bilis ng mga molekula, V = volume ng lalagyan, n = bilang ng mga moles.

Batay sa ekwasyon sa itaas,

Kung tataas ang bilang ng mga partikulo ng gas (N), tataas din ang presyon ng gas (P).

Kung ang bilang ng mga moles (n) ay nabawasan, ang presyon ng gas (P) ay bumababa rin.

Kung ang temperatura (T) ay tataas, ang presyon ng gas (P) ay tataas din.

Kung tataas ang volume (V), bababa ang pressure ng gas (P).

Kaya ang mga salik na maaaring magpataas ng presyon ng gas sa isang saradong espasyo ay 1 at 3.

17. Ang argon gas ay nasa isang saradong silid kapag ang temperatura ay nagbago nang 2 beses sa orihinal, kung gayon ang bilis ng paggalaw ng mga particle ng argon gas ay nagbabago nang... beses sa orihinal.

Pagtalakay

Ito ay kilala:

Paunang temperatura = T

Pangwakas na temperatura = 2T

Paunang bilis = v

Nagtanong: Pangwakas na bilis = ….v

Sagot:

Ang pormula para sa ugnayan sa pagitan ng bilis, average na kinetic energy at temperatura ng gas:

Impormasyon:

v = bilis, k = konstanteng Bolztmann, T = temperatura, m = masa

Paunang bilis:

Ipagpalagay na k = 1, T = 1 at m = 1.

Kung ang pangwakas na temperatura = 2, ang pangwakas na bilis ay:

Pangwakas na bilis = √2 beses ng orihinal.

18. Ang isang dami ng monatomic ideal gas sa simula ay may presyon na 120 kPa. Pagkatapos, ang gas ay iniinit sa pare-parehong presyon upang ito ay lumawak. Ipagpalagay na ang universal gas constant ay ipinapahayag bilang R J.mol^-1.K^-1Kung sa prosesong ito, ang temperatura ng gas ay tataas sa 38,4/R Kelvin at ang trabaho kada kmol na ginagawa ng gas upang lumawak ay 8,4 J, kung gayon ang panimulang volume ng gas kada kmol ay…

A. 210 cc

B. 225 cc

C. 235 cc

D. 240 cc

E. 250 cc

Pagtalakay

Ito ay kilala:

Presyon (P) = 120 kPa = 120.000 Pascal

Panlahatang konstante ng gas = R

Temperatura (T) = 38,4/R

Trabaho (W) bawat kilomol = 8,4 Joules

Nagtanong: Paunang dami (V₁) bawat kilometro

Sagot:

Kalkulahin ang pangwakas na volume (V₂):

PV₂ = n RT

120.000 (V₂) = R (38,4/R)

120.000 (V₂) = 38,4

V₂ = 38,4 /120.000

V₂ = 0,00032

V₂ = 0,32x10^-3 m³/kmol

V₂ = 0,32x10^-3 x 10⁶ cm³/kmol

V₂ = 0,32x10³ cm³/kmol

V₂ = 320cm³/kmol

V₂ = 320 cc/kmol

Kalkulahin ang paunang volume (V₁):

W = P (V₂ - V₁)

8,4 = 120x10³ (0,32 x 10^-3 - V₁)

8,4 = 120x10³ x0,32x10^-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 = 250cm³

V₁ = 250 cc

Ang tamang sagot ay E.

19. Ang argon gas ay maaaring ituring na isang ideal na gas. Ang gas sa simula ay may panloob na enerhiya na E₁ at temperaturang T₁Ang gas ay sumasailalim sa isang proseso sa pamamagitan ng paggawa ng trabahong W, na naglalabas ng enerhiyang nagkakahalaga ng Q at ang pangwakas na estado ng panloob na enerhiya ay E._f at temperaturang T_fAng laki ng pagbabago ng enerhiya ay inilalarawan sa larawan sa itaas. Ano ang konklusyon ng prosesong ito?

A. Ang gas ay sumasailalim sa prosesong isobaric at T_f < T_i

B. Ang gas ay sumasailalim sa isang prosesong adiabatic at ang T_f < T_i

C. Ang gas ay sumasailalim sa prosesong isochoric at T_f < T_i

D. Ang gas ay sumasailalim sa isang prosesong isothermal at ang T_f =T_i

E. Ang gas ay sumasailalim sa prosesong isochoric at T_f =T_i

Pagtalakay

Batay sa imahe, ang inisyal na enerhiya (E_i) at panghuling enerhiya (E_f) ay hindi nagbabago, sa madaling salita ang pagbabago panloob na enerhiya ay nagkakahalaga ng sero. Ang pormula para sa mga pagbabago sa panloob na enerhiya: ΔU = 3/2 N k ΔT

Batay sa pormulang ito, kung ang pagbabago panloob na enerhiya sero (ΔU=0) kung gayon ang pagbabago ng temperatura ay sero rin (ΔT=0). Ang serong pagbabago ng temperatura ay nangangahulugan na ang temperatura ay hindi nagbabago. Kung ang temperatura ay hindi nagbabago, ang gas ay sumasailalim sa isang prosesong isothermal.

Ang tamang sagot ay D.

Pinagmulan ng tanong:

Mga Tanong sa Pisika para sa Pambansang Pagsusulit para sa Senior High School/Bokasyonal na High School