ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ασκήσεις φυσικής κατεύθυνσης & γενικής παιδείας
Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα Νόμοι αερίων. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων

Ποσότητα Η2 βρίσκεται μέσα σε κυλινδρικό που κλείνεται με έμβολο, το οποίο μπορεί να κινείται χωρίς τριβές. Η πίεση του αερίου είναι p1=8,2αtm, ο όγκος του είναι V1=20L και η θερμοκρασία Τ1=300Κ.
(α) Να υπολογιστεί ο αριθμός των moles του αερίου
(β) Εισάγουμε στο δοχείο ορισμένη ποσότητα Η2 και παρατηρούμε ότι ο όγκος του αερίου διπλασιάζεται, η θερμοκρασία γίνεται Τ2=500Κ, ενώ η πίεση παραμένει σταθερή. Να υπολογιστεί η μάζα του H2 που εισάγαμε στο δοχείο.
Δίνονται: R=0,082 L·atm/mol·K και ΜΒ(Η2)=2.

Απάντηση:

Δύο θερμικά μονωμένα δοχεία Α και Β με όγκους V1=1L και V2=4L, συνδέονται με σωλήνα αμελητέου όγκου. Αρχικά η στρόφιγγα είναι κλειστή και στα δοχεία περιέχεται υδρογόνο ποσότητα n1=1/R mol (δοχείο Α) και n2=2/R mol (δοχείο Β). Αν η θερμοκρασία του υδρογόνου σε κάθε δοχείο είναι Τ=200Κ:

(α) Να υπολογίσετε την πίεση του υδρογόνου σε κάθε δοχείο
(β) Ανοίγουμε τη στρόφιγγα και μετά από λίγο το υδρογόνο ισορροπεί στα δύο δοχεία. Να υπολογιστεί η τελική πίεση σε κάθε δοχείο, αν είναι γνωστό πως η θερμοκρασία στην κατάσταση ισορροπίας είναι Τ=200Κ.

Απάντηση:

Ποσότητα n=2/R mol ιδανικού αερίου υποβάλλεται στις τρεις διαδοχικές μεταβολές που φαίνονται στο διάγραμμα του σχήματος. Κατά τη διάρκεια των μεταβολών αυτών η μέγιστη θερμοκρασία του αερίου είναι Τ=600Κ και ο μέγιστος όγκος που καταλαμβάνει το αέριο είναι V=6L.
(α) Να υπολογίσετε τη μέγιστη και την ελάχιστη πίεση του αερίου κατά τη διάρκεια των μεταβολών
(β) Να υπολογίσετε τη μέγιστη πυκνότητα του αερίου
(γ) Να παραστήσετε τις μεταβολές σε διάγραμμα p-T (ποιοτικά)
Δίνεται Μ=2R g/mol


Απάντηση:

Το κλειστό δοχείο του σχήματος χωρίζεται σε δύο μέρη με λεπτό έμβολο, το οποίο ισορροπεί. Στο αριστερό μέρος υπάρχει ορισμένη ποσότητα ιδανικού αερίου σε θερμοκρασία θ1=27ºC, ενώ στο δεξιό μέρος υπάρχει ίση ποσότητα του ίδιου αερίου σε θερμοκρασία θ2=127ºC. Αν ο συνολικός όγκος του δοχείου είναι V=7L, να υπολογίσετε τους όγκους V1 και V2.

Ορισμένη ποσότητα ιδανικού αερίου βρίσκεται μέσα σε κυλινδρικό δοχείο, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το δοχείο κλείνεται από το ένα μέρος του με έμβολο, το οποίο μπορεί να κινείται ελεύθερο χωρίς τριβές. Αν το αέριο έχει αρχικά θερμοκρασία θ1=27ºC και το έμβολο ισορροπεί σε απόσταση d1=30cm από τη βάση του κυλίνδρου και η ατμοσφαιρική πίεση είναι pατμ=1atm, να βρείτε:
(α) την πίεση του αερίου
(β) αν θερμάνουμε το αέριο πολύ αργά μέχρι να αποκτήσει θερμοκρασία θ2=127ºC, να υπολογίσετε την νέα απόσταση d2 που θα απέχει το έμβολο από τη βάση του δοχείου.

Απάντηση:

n=2/R mol ιδανικού αερίου βρίσκονται σε κυλινδρικό δοχείο, που κλείνεται με έμβολο, ασκώντας πίεση pA=5·105 N/m² και καταλαμβάνουν όγκο VA=0,8L. Το αέριο εκτελεί τις μεταβολές που φαίνονται στο σχήμα.
(α) Να βρείτε τη θερμοκρασία στην κατάσταση Α
(β) Αν η θερμοκρασία στην κατάσταση Β είναι ΤΒ=600Κ, να βρείτε τον όγκο και την πίεση στην κατάσταση Γ
(γ) Να παραστήσετε τη μεταβολή σε διαγράμματα p-T και V-T

Απάντηση:

Ποσότητα 2/R mol He καταλαμβάνουν όγκο VA=2L ασκώντας πίεση pA=2atm.
(α) Να υπολογιστεί η θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται το αέριο
(β) Διατηρώντας το γινόμενο pV σταθερό, αυξάνουμε τον όγκο του αερίου κατά 6L. Ποια είναι η τελική πίεση του αερίου;
(γ) Να γίνει η παραπάνω μεταβολή σε διαγράμματα p-V, p-T και V-T

Ο όγκος δεδομένης ποσότητας ιδανικού αερίου διπλασιάζεται, υπό σταθερή πίεση, και κατόπιν μειώνεται η πίεση στο μισό της αρχικής της τιμής, υπό σταθερό όγκο. Η τελική θερμοκρασία του αερίου είναι:
(α) διπλάσια της αρχικής
(β) τετραπλάσια της αρχικής
(γ) μισή της αρχικής
(δ) ίση με την αρχική

Ιδανικό αέριο βρίσκεται μέσα σε δοχείο που κλείνεται με έμβολο από την πάνω μεριά. Αρχικά, το αέριο βρίσκεται σε θερμοκρασία -1,5 βαθμών Κελσίου και καταλαμβάνει όγκο 20L. Θερμαίνουμε το αέριο μέχρι να φτάσει σε θερμοκρασία 270 βαθμών Κελσίου.
(α) Ποιος είναι ο τελικός όγκος του αερίου;
(β) Να παραστήσετε τη μεταβολή σε διαγράμματα p-V, p-T και V-T



Απάντηση: