Mga Nalutas na Problema sa Pangunahing Pisika

1. Imakipagtransaksyon ng mga gas sa isang saradong lalagyan sa simula ay may tomo V at presyon P. Kung ang huling presyon ay 4P at ang volume ay pinananatiling pare-pareho, ano ang ratio ng panimulang kinetikong enerhiya kasama ang pangwakas na kinetic energy.

Kilala:

Paunang presyon (P₁) = P

Panghuling presyon (P₂) = 4P

Paunang dami (V₁) = V

Pangwakas na dami (V₂) = V

Wanted: Ang ratio ng panimulang kinetic energy sa panghuling kinetic energy (KE₁ :KE₂)

solusyon:

Ang ugnayan sa pagitan ng presyon (P), volume (V) at kinetic energy (KE) ng mga ideal na gas :

Ang ratio ng panimulang kinetic energy sa panghuling kinetic energy:

2. Ano ang karaniwang translational kinetic energy ng mga molekula sa isang ideal na gas sa 57^oC.

Kilala:

Temperatura ng gas (T) = 57^oC + 273 = 330 Kelvin

Boltzmannpare-pareho (k) = 1.38 x 10^-23 Joule/Kelvin

Wanted: Ang karaniwang enerhiyang kinetiko sa pagsasalin

solusyon:

Ang ugnayan sa pagitan ng kinetic energy (KE) at ng temperatura ng gas (T):

Ang karaniwang enerhiyang kinetiko sa pagsasalin:

3. Isang gas sa 27^oC sa isang saradong lalagyan. Kung ang kinetic energy ng gas ay tataas ng 2 beses sa paunang kinetic energy, kaya ang pangwakas na temperatura ng gas ay…

Kilala:

Paunang temperatura (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Paunang enerhiyang kinetiko =KE

Pangwakas na enerhiyang kinetiko = 4 KE

Wanted: Ang pangwakas na temperatura (T₂)

solusyon:

4. Ang isang ideal na gas ay nasa isang saradong lalagyan, ito ay pinainit kaya iyon ang pangwakas na katamtamang bilis ng mga partikulo ng gas ay tumataas ng 3 beses sa paunang average na bilis. Kung ang paunang temperatura ng gas ay 27^oC, kung gayon ang pangwakas na temperatura ng ideal na gas ay…

Kilala:

Paunang temperatura = 27^oC + 273 = 300 Kelvin

Paunang bilis = v

Pangwakas na bilis = 2v

Karaniwan : Tang huling temperatura ng ideal na gas

solusyon:

Ang pangwakas na karaniwang bilis = 2x ang paunang average na bilis

5. Tatlong moles ng gas ang nasa isang espasyong may 36 litrong volume. Ang bawat molekula ng gas ay may kinetic energy na 5 x 10^-21 Joule. Universal gas constant = 8.315 J/mole.K at Boltzmann's constant = 1.38 x 10^-23 J/K. Ano ang presyon ng gas sa lalagyan.

Kilala:

Bilang ng mga moles (n) = 3 moles

Dami = 36 litro = 36 dm³ = 36x10^-3 m³

Konstante ni Boltzmann (k) = 1.38 x 10^-23 J/K

Enerhiyang kinetiko (KE) = 5 x 10^-21 Dyul

Universal gas constant (R) = 8.315 J/mole.K

Karaniwan Presyon ng gas (P)

solusyon:

Kalkulahin ang temperatura gamit ang equation ng kinetic energy ng gas.

Kalkulahin ang presyon ng gas gamit ang equation ng ideal na batas ng gas (sa bilang ng mga moles, n):

PV = n RT

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

P (36 x 10^-3) = 6024.22

Ang presyon ng gas ay 1.67 x 10⁵ Pascal o 1.67 na atmospera.

Magbasa nang higit pa

1. Akomakipagtransaksyon ng mga gas sa isang saradong lalagyan sa simula ay may tomo V at temperatura Q. Ang pangwakas na temperatura ay 5/4T at ang pangwakas na presyon ay 2P. Ano ang huling volume ng gas?

Kilala:

Paunang dami (V₁) = V

Paunang temperatura (T₁) = T

Pangwakas na temperatura (T₂) = 5/4 T

Paunang presyon (P₁) = P

Pangwakas na presyon (P₂) = 2P

Wanted: Pangwakas na dami (V₂)

solusyon:

2. Tukuyin ang volume ng 2.00 moles ng mga gas (ideal gas) sa STP. STP = Pamantayang Temperatura at Presyon.

Kilala:

Mga mol ng gas (n) = 2 moles

Karaniwang temperatura (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Kelvin

Karaniwang presyon (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pa

Universal gas constant (R) = 8.315 Joules/moleKelvin

Karaniwan : Dami ng mga gas (V)

solusyon:

Ekwasyon ng Batas ng ideal na gas (sa bilang ng mga moles, n)

Ang dami ng 2 moles ng mga gas ay 44.8 litro.

Ang volume ng 1 mole ng mga gas ay 45.4 litro / 2 = 22.4 litro.

Ang dami ng 1 mole ng anumang gas ay 22.4 litro.

3. Ang 4 na litro ng oxygen gas ay may temperaturang 27°C at presyon na 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) sa isang saradong lalagyan. Universal gas constant (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1 at ang numero ni Avogadro (N_A) = 6.02 x 10²³ mga molekula/moleAno ang mga molekula ng mga gas na oksiheno sa lalagyan?

Kilala:

Dami ng mga gas (V) = 4 litro = 4 dm³ = 4x10^-3 m³

Temperatura ng mga gas (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Kelvin

Presyon ng mga gas (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Universal gas constant (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1

Numero ni Avogadro (N_A) = 6.02 x 10²³

Karaniwan Ano ang mga molekula ng mga gas na oksiheno sa lalagyan (N)

solusyon:

Sa 1 mole ng oxygen gas, mayroong 1.93 x 10²³ mga molekula ng oksiheno.

4. Isang lalagyan na naglalaman ng neon gas (Ne, atomic mass = 20 u) sa karaniwang temperatura at presyon (STP)) ay may volume na 2 m³Tukuyin ang masa ng neon gas!

Kilala:

Mass atomiko ng neon = 20 gramo/mole = 0,02 kg/mole

Karaniwang temperatura (T) = 0^oC = 273 Kelvin

Karaniwang presyon (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Paskal

Dami (V) = 2 m³

Karaniwan : masa (M) ng gas na neon

solusyon:

Sa karaniwang temperatura at presyon (STP), 1 mole ng anumang mga gas, isama ang neon gas, magkaroon ng lakas ng tunog 22.4 litros = 22.4 dm³ = 0.0448 m³.

Sa dami ng 2 m³, Mayroong 44.6 moles ng neon gas.

Ang relatibong atomic mass ng neon gas ay 20 gramo/mole.

Nangangahulugan ito na sa 1 mole ay mayroong 20 gramo o 0.02 kg ng neon gas. Dahil sa 1 mole ay mayroong 0.02 kg ng neon gas, sa 44.6 mole ay mayroong 44.6 moles x 0.02 kg/mole = 0.892 kg = 892 gramo ng neon gas.

Magbasa nang higit pa

1. Imga gas ng kasunduan sa simula ay mayroon presyon P at temperatura T. Ang gas ay sumasailalim sa prosesong isokoriko upang ang pangwakas na presyon ay maging 4 na beses ng panimulang presyon. Ano ang pangwakas na temperatura ng gas?

Kilala:

Paunang presyon (P₁) = P

Pangwakas na presyon (P₂) = 4P

Paunang temperatura (T₁) = T

Wanted: Pangwakas na temperatura (T₂)

solusyon:

Ang formula ng Batas ni Gay-Lussac :

Ang huling temperatura ay magiging 4 na beses ng panimulang temperatura.

2. Sa isang saradong lalagyan, ang mga ideal na gas sa simula ay may temperaturang 27^oC. Kung Ang huling presyon ay nagiging 2 beses ng unang presyon, ano ang huling temperatura?

Kilala:

Paunang presyon (P₁) = P

Pangwakas na presyon (P₂) = 2P

Paunang temperatura (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Wanted: Pangwakas na temperatura (T₂)

solusyon:

3. Ang isang gulong ay pinupuno sa gauge pressure na 2 atm sa 27°C. Pagkatapos ng isang pagmaneho, ang temperatura sa loob ng gulong ay tumataas sa 47°C. Ano ang presyon sa loob ng gulong ngayon?

Kilala:

Ang presyon ng atmospera = 1 atm = 1 x 10⁵ Pa

Ang panimulang presyon na panukat = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Ang panimulang ganap na presyon (P₁) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 10⁵ Pa

Ang panimulang temperatura (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Ang pangwakas na temperatura (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K

Hinahanap: Pangwakas na temperatura ng gauge

solusyon:

Ang pangwakas na presyon ng gauge = pangwakas na ganap na presyon – presyon ng atmospera

Ang pangwakas na presyon ng gauge = 3.2 atm – 1 atm

Ang pangwakas na presyon ng gauge = 2.2 atm

Magbasa nang higit pa

1. Sa isang nakasarang lalagyan, ang gas ay lumalawak kaya ang huling volume ay magiging 3 beses ng unang volume (V = unang volume, T = unang volume temperaturaAno ang huling temperatura?

Kilala:

Paunang dami (V₁) = V

Pangwakas na dami (V₂) = 3V

Paunang temperatura (T₁) = T

Wanted: Pangwakas na temperatura (T₂)

solusyon:

Ang formula ng batas ni Charles :

Ang huling temperatura ng mga gas ay nagiging 3 beses ng panimulang temperatura.

2. AkoAng mga gas na deal ay sa simula ay may volume V at temperatura T. Kung ang gas ay sumasailalim sa prosesong isobariko kaya ang temperatura ay magiging 2 beses sa paunang temperatura, kung gayon ang pangwakas na dami ng mga gas ay...

Kilala:

Paunang dami (V₁) = V

Paunang temperatura (T₁) = T

Pangwakas na temperatura (T₂) = 2T

Wanted: panghuling dami (V₂)

solusyon:

Ang huling dami ng mga gas ay nagiging 2 beses ng unang dami.

3. Sa isang nakasarang lalagyan, ang mga ideal na gas sa simula ay may volume na 2 litro at temperatura na 27^oC. Kung ang huling dami ng mga gas ay magiging 3 litro, ang huling temperatura ay…

Kilala:

Paunang dami (V₁) = 2 litro = 2 dm³ = 2x10^-3 m³

Pangwakas na dami (V₂) = 3 litro = 3 dm³ = 3x10^-3 m³

Paunang temperatura (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K

Hinahanap: Pangwakas na temperatura (T₂)

solusyon:

Ang huling temperatura ay 177^oC o 177 + 273 = 450 Kelvin.

Magbasa nang higit pa

1. Ang ilang mga ideal na gas sa simula ay mayroon presyon P at volume V. Kung ang gas ay sumasailalim sa prosesong isothermal kaya ang pangwakas na presyon ay magiging 4 na beses ng paunang presyon, kung gayon ang pangwakas na dami ng gas ay…

Kilala:

Paunang presyon (P₁) = P

Panghuling presyon (P₂) = 4P

Paunang dami (V₁) = V

Wanted: Pangwakas na dami (V₂)

solusyon:

Ang formula ng Batas ni Boyle :

PV = patuloy

P₁ V₁ = P₂ V₂

(P)(V) = (4P)(V₂)

V = 4 V₂

V₂ = V / 4 = ¼ V

Ang pangwakas na dami ng mga gas ay ¼ beses ang unang volume.

2. Sa isang nakasarang lalagyan, ang gas ay lumalawak kaya't ang pangwakas dami nagiging 2 beses ng panimulang volume (V = panimulang volume, P = panimulang pressure). Ang pangwakas na presyon ng mga gas ay…

Kilala:

Paunang presyon (P₁) = P

Paunang dami (V₁) = V

Pangwakas na dami (V₂) = 2V

Karaniwan : Panghuling presyon (P₂)

solusyon:

P₁ V₁ = P₂ V₂

PV = P₂ (2V)

P = P₂ (2)

P₂ = P / 2 = ½ P

Ang presyon ng gas ay nagiging ½ beses ng panimulang presyon.

3. Sa isang saradong lalagyan, ang mga gas na may presyon na 2 atm at volume na 1 litro. Kung ang presyon ng gas ay magiging 4 atm, ang volume ng gas ay magiging...

Kilala:

Paunang presyon (P₁) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Panghuling presyon (P₂) = 4 atm = 4 x 10⁵ Pa

Paunang dami (V₁) = 1 litro = 1 dm³ = 1x10^-3 m³

Karaniwan : Pangwakas na dami (V₂)

solusyon:

P₁ V₁ = P₂ V₂

(2 10 x⁵)(1 x 10^-3) = (4 x 10⁵) V₂

(1)(1 x 10^-3) = (2) V₂

1 10 x^-3 = (2) V₂

V₂ = ½ x 10^-3

V₂ = 0.5x10^-3 m³ = 0.5 dm³ = 0.5 litros

Magbasa nang higit pa

1. Tatlong kapasitor, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, ay konektado nang serye at parallelTukuyin ang kapasidad ng isang kapasitor na magkakaroon ng parehong epekto gaya ng kombinasyon.

Kilala:

Kapasitor C₁ = 2 μF

Kapasitor C₂ = 4 μF

Kapasitor C₃ = 4 μF

Hinahanap: Ang katumbas na kapasidad (C)

solusyon:

Kapasitor C₂ at C₃ konektado nang parallel. Ang katumbas na kapasidad:

C_P = C₂ +C₃ = 4 + 4 = 8 μF

Kapasitor C₁ at C_p konektado nang serye. Ang katumbas na kapasidad:

1/C = 1/C₁ + 1 /C_P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μF

2. Lima mga kapasitor, C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 6 μF, C₄ = 5 μF, C₅ = 10 μF, ay konektado nang serye at parallel. Tukuyin ang kapasidad ng isang kapasitor na magkakaroon ng parehong epekto gaya ng kombinasyon.

Kilala:

Kapasitor C₁ = 2 μF

Kapasitor C₂ = 4 μF

Kapasitor C₃ = 6 μF

Kapasitor C₄ = 5 μF

Kapasitor C₅ = 10 μF

Hinahanap: Ang katumbas na kapasidad (C)

solusyon:

Kapasitor C₂ at C₃ ay konektado nang parallel. Ang katumbas na kapasidad:

C_P = C₂ +C₃

C_P = 4 + 6

C_P = 10 μF

Kapasitor C₁, C_P, C₄ at C₅ ay konektado nang serye. Ang katumbas na kapasidad:

1/C = 1/C₁ + 1 /C_P + 1/C₄ + 1/C₅

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 μF

3 C₁ = 3 μF, C₂ = 4 μF at C₃ = 3 μAng mga F, ay konektado nang serye at parallel. Tukuyin ang enerhiya ng kuryente sa circuits.

Kilala:

Kapasitor C₁ = 3 μF

Kapasitor C₂ = 4 μF

Kapasitor C₃ = 3 μF

Hinahanap: Ang katumbas na kapasidad (C)

solusyon:

Kapasitor C₂ at C₃ ay konektado nang parallel. Ang katumbas na kapasidad:

C_P = C₂ +C₃

C_P = 4 + 3

C_P = 7 μF

Kapasitor C₁ at C_P ay konektado nang serye. Ang katumbas na kapasidad:

1/C = 1/C₁ + 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 μF

C = 2.1 x 10^-6 F

Ang enerhiyang elektrikal sa mga sirkito:

E = ½ CV²

E = ½ (2.1 10 x^-6)(12²)

E = ½ (2.1 x 10^-6)(144)

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

E = 151.2 x 10^-6 Dyul

E = 1.5 x 10^-4 Dyul

Magbasa nang higit pa

1. Apat na kapasitor, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, ay konektado sa seryeTukuyin ang kapasidad ng isang kapasitor na magkakaroon ng parehong epekto gaya ng kombinasyon.

Kilala:

Kapasitor C₁ = 2 μF

Kapasitor C₂ = 1 μF

Kapasitor C₃ = 3 μF

Kapasitor C₃ = 4 μF

Hinahanap: Ang katumbas na kapasidad

solusyon:

Ang katumbas na kapasidad:

1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + 1/C₄

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

Ang katumbas na kapasidad ng buong kombinasyon is 0.48 μF.

2. Tukuyin ang karga sa kapasitor C₁ kung ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng P at Q is 12 Boltahe…

Kilala:

Kapasitor C₁ = 10 μF= 10 10 x^-6 F

Kapasitor C₂ = 20 μF= 20 10 x^-6 F

Potensyal na pagkakaiba (V) = 12 Volt

Hinahanap: ang karga sa kapasitor C₁ (Q₁)

solusyon:

Ang katumbas na kapasidad:

1/C = 1/C₁ + 1 /C₂

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

C = 20/3 μF = (20/3) x 10^-6 F

Pagsingil ng kuryente sa katumbas na kapasitor:

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

Q = 80 μC

Ang mga kapasitor ay konektado nang serye kaya ang karga ng kuryente sa katumbas na mga kapasitor = karga ng kuryente sa mga kapasitor C₁ = karga ng kuryente sa kapasitor C₂.

Ang karga ng kuryente sa kapasitor C₁ ay 80 μC.

3. Dalawang kapasitor, C₁ = 2 μF at C₂ = 4 µF, ay konektado nang serye. Ang mga kapasitor ay may karga. Ang potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₁ ay 2 Volts. Ang karga ng kuryente sa kapasitor C₂ ay ...

Kilala:

Canocitor C₁ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

Canocitor C₂ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Ang potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₁ (V₁) = 2 Boltahe

Karaniwan : Karga ng kuryente sa kapasitor C₂.

solusyon:

Karga ng kuryente sa kapasitor C₁ :

Q₁ = C₁ V₁ = (2 x 10^-6)(2) = 4 x 10^-6 C

Q₁ = 4 μC

Ang mga kapasitor ay konektado nang serye upang ang karga ng kuryente sa kapasitor C₁ = karga ng kuryente sa kapasitor C₂.

Ang karga sa kapasitor C₂ is 4 μC.

Magbasa nang higit pa

1. Apat capacitors, C₁ = 2 μF, C₂ = 1 μF, C₃ = 3 μF, C₄ = 4 μF, ay konektado nang parallel. Tukuyin ang kapasidad ng isang kapasitor na magkakaroon ng parehong epekto gaya ng kombinasyon.

Kilala:

Kapasitor C₁ = 2 μF

Kapasitor C₂ = 1 μF

Kapasitor C₃ = 3 μF

Kapasitor C₃ = 4 μF

Hinahanap: Ang katumbas na kapasidad

solusyon:

Ang katumbas na kapasidad:

C = C₁ +C₂ +C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF=9 μF

Ang katumbas na kapasidad ng buong kombinasyon ay 9 μF.

2. Tukuyin ang bayad sa kapasitor C₂ kung ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng punto A at B ay 9 na boltahe…

Kilala:

Canocitor C₁ = 20 μF = 20 x 10^-6 F

Canocitor C₂ = 30 μF = 30 x 10^-6 F

Potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga punto A at B (V)_AB) = 9 Boltahe

Karaniwan : ang karga sa kapasitor C₂ (Q₂)

solusyon:

Potensyal na pagkakaiba:

Ang mga kapasitor ay konektado nang parallel kaya ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng A at B (V_AB) = ang potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₁ (V₁) = ang potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₂ (V₂) = 9 Boltahe.

Karga ng kuryente sa kapasitor C₂ :

Q₂ = C₂ V₂ = (30 x 10^-6)(9) = 270 x 10^-6 C

Q₂ = 270 μC

Ang karga ng kuryente sa kapasitor C₂ is 270 μC.

3. Tatlo mga kapasitor, C₁ = 4 μF, C₂ = 2 μF, C₃ = 3 μF, ay konektado nang parallel. Ang mga kapasitor ay may karga. Ang potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₂ ay 4 Volts. Tukuyin

(a) Karga ng kuryente sa kapasitor C₁, C₂ at C₃

(b) Karga ng kuryente sa katumbas na kapasitor ng buong kombinasyon

Kilala:

Canocitor C₁ = 4 μF = 4 x 10^-6 F

Ckapasitor C₂ = 2 μF = 2 x 10^-6 F

Ckapasitor C₃ = 3 μF = 3 x 10^-6 F

Potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₂ (V₂) = 4 Boltahe

Karaniwan : Karga ng kuryente sa kapasitor C₃ (Q₃)

solusyon:

(A) Karga ng kuryente sa kapasitor C₃

Ang potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₃ :

Ang mga kapasitor ay konektado nang parallel upang ang potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₃ (V₃) = ang potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₂ (V₂) = ang potensyal na pagkakaiba sa kapasitor C₁ (V₁) = ang potensyal na pagkakaiba sa katumbas na kapasitor (V) = 4 Boltahe

Karga ng kuryente sa kapasitor C₁ :

Q₁ = C₁ V₁ = (4 x 10^-6)(4) = 16 x 10^-6 C

Q₁ = 16 μC

Karga ng kuryente sa kapasitor C₂ :

Q₂ = C₂ V₂ = (2 x 10^-6)(4) = 8 x 10^-6 C

Q₂ = 8 μC

Karga ng kuryente sa kapasitor C₃ :

Q₃ = C₃ V₃ = (3 x 10^-6)(4) = 12 x 10^-6 C

Q₃ = 12 μC

(B) Karga ng kuryente sa katumbas na kapasitor

Q = Q₁ + T₂ + T₃

Q = 16 μC + 8 μC + 12 μC = 36 μC

Alternatibong solusyon:

Ang katumbas na kapasidad:

C = C₁ +C₂ +C₃

C = 4 μF+2 μF+3 μF=9 μF

C = 9 x 10^-6 F

Ang potensyal na pagkakaiba sa katumbas na kapasitor:

V₁ = V₂ = V₃ = V = 4 Boltahe

Ang karga ng kuryente sa katumbas na kapasitor:

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

Q = 36 μC

Magbasa nang higit pa