43. Egyesített gáztörvény, az ideális gáz állapotegyenlete
43. Egyesített gáztörvény, az ideális gáz állapotegyenlete
Az általános gázállandó:
R=8,31 J / (mol K)
Forrás:
https://kemfiz.hu/fizika_kozep_hotan.html
Gázok, gáztörvények
Feladatok: 5, 9, 10, 14, 21, 22, 28, 29, 30, 31, 34, 37
5.
Három állapot p–V grafikonon, melyikben a legnagyobb a hőmérséklet?
Megoldás: B
Indoklás: Ideális gázra T∼pV. A (2) állapotban a nyomás és a térfogat szorzata a legnagyobb, ezért ott a hőmérséklet is a legmagasabb.
(1) p1 *V1=200*1=200
(2) p2*V2=150*1,5=225
(3) p3*V3=100*2=200
9.
20 °C-ról 40 °C-ra melegítünk állandó nyomáson. Hogyan változik a térfogat?
Megoldás: C
Indoklás: Állandó nyomáson V∼T, de a hőmérséklet kelvinben 293 K → 313 K. Ez nem kétszeres, nem fele, hanem kb. 7% növekedés, tehát egyik szélsőséges arány sem jó.
10.
A térfogatot hirtelen felére csökkentjük. Mekkora lesz a nyomás?
Megoldás: C
Indoklás: Gyors összenyomáskor nincs idő hőcserére → a gáz felmelegszik. Így nem izoterm, tehát a nyomás nem csak kétszeresére nő, hanem annál is nagyobbra.
14.
100 °C-ról 200 °C-ra melegítünk állandó térfogaton. Mennyivel nő a nyomás?
Megoldás: C
Indoklás: Kelvinben 373 K → 473 K, ami kb. 1,27-szeres. Ez kevesebb mint kétszeres, tehát a nyomás is kevesebb mint kétszeresére nő.
21.
Ha a kezdeti és végső hőmérséklet azonos, igaz-e, hogy p1V1=p2V2?
Megoldás: B
Indoklás: Az általános gáztörvény szerint pV/T=aˊllandoˊ. Ha T1 = T2, akkor pV is azonos, függetlenül a közbenső folyamattól.
22.
A bal oldali gázt melegítjük, a dugattyú jobbra mozdul. Mi történik a jobb oldali gáz T-jével?
Megoldás: A
Indoklás: A jobb oldali gáz adiabatikusan összenyomódik → összenyomáskor a hőmérséklet nő.
28.
A nyomás kétszeresére nő, a térfogat 2/3-ra csökken. Lehetséges?
Megoldás: C
Indoklás: pV 2·(2/3)=4/3-szorosára nő. Ez csak úgy lehetséges, ha a hőmérséklet is nő.
29.
20 °C-ról 40 °C-ra melegítünk állandó térfogaton. Mekkora lesz a nyomás?
Megoldás: B
Indoklás: 293 K → 313 K, ez kb. 7% növekedés. A nyomás is csak ennyivel nő, tehát jóval kevesebb mint kétszeres.
30.
Három mérés: p és V adott. Hol a legnagyobb a hőmérséklet?
Megoldás: B
Indoklás: T∼pV.
A: 0,5·4 = 2
B: 0,75·3 = 2,25
C: 2·0,9 = 1,8
A legnagyobb a B.
31.
30 °C-ról 10 °C-ra csökken a hőmérséklet állandó térfogatnál. Mi változik?
Megoldás: B
Indoklás: A sűrűség nem változik (m és V állandó). A nyomás csökken, mert p∼T.
34.
A grafikonon a folyamat során hogyan változik a hőmérséklet?
Megoldás: C
Indoklás: T∼pV. A grafikonon a p és V szorzata nő → a hőmérséklet is nő.
37.
A nyomást és a hőmérsékletet is megduplázzuk. Mi lesz a térfogattal?
Megoldás: A
Indoklás: pV=nRT. Ha p és T is kétszeresére nő, akkor a jobb oldal is kétszeresére nő → V-nek változatlannak kell maradnia.