В сосуде находится газ давление уменьшилось в 8 раз
В сосуде находится газ давление уменьшилось в 8 раз
Если при сжатии объём идеального газа уменьшился в 2 раза, а давление газа увеличилось в 2 раза, то во сколько раз изменилась при этом абсолютная температура газа?
Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, давление, объём и абсолютная температура идеального газа связаны соотношением
Следовательно, при уменьшении объёма газа в 2 раза и увеличении его давления в 2 раза абсолютная температура не изменится.
Во сколько раз изменяется давление идеального газа при уменьшении объёма идеального газа в 2 раза и увеличении его абсолютной температуры в 4 раза?
Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, давление, объем и абсолютная температура идеального газа связаны соотношением
Следовательно, при уменьшении объёма газа в 2 раза и увеличении его абсолютной температуры в 4 раза давление газа увеличится в 8 раз.
а при решении можно было использовать формулу pV/T=const?
Да, можно и так сказать. Все газовые законы — следствия уравнения Клапейрона-Менделеева, написанный Вами закон выполняется для фиксированного количества вещества. Поскольку в задаче количество газа не изменяется, для решения можно использовать и это соотношение.
А почему в 8 раз, а не в 2?
Запишем уравнение состояние для обоих случаев:
, .
Согласно условию,
, .
При температуре
и давлении один моль идеального газа занимает объем Во сколько раз больше объём двух молей газа при том же давлении и температуре ?
Идеальный газ подчиняется уравнению состояния Клапейрона — Менделеева:
Таким образом, искомый объем V равен
Источник
В сосуде находится газ давление уменьшилось в 8 раз
В сосуде под подвижным поршнем, который может скользить без трения, находится идеальный газ массой m при температуре Т. Массу газа увеличили в 2 раза, а температуру уменьшили в 3 раза. Как изменяются при этом давление газа и внутренняя энергия газа под поршнем?
Для каждой величины подберите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Давление газа | Внутренняя энергия газа |
Запишем уравнение Менделеева — Клапейрона:
откуда Внутренняя энергия газа равна значит, при увеличении массы в два раза и уменьшении температуры в три раза внутренняя энергия газа уменьшится на треть. Поршень подвижный, поэтому давление под поршнем равно давлению снаружи, значит, давление не изменяется.
Объясните, пожалуйста, что обозначается за «i» в формуле внутренней энергии газа?
— количество степеней свободы молекул газа.
В сосуде под поршнем находится водяной пар. Объём пространства под поршнем уменьшили в 4 раза при постоянной температуре, при этом давление пара увеличилось в 2 раза. Какой была относительная влажность (в процентах) в начальном состоянии?
При уменьшении объёма в 2 раза, давление увеличилось в 2 раза, а также увеличилась и плотность. Так как при дальнейшем изменении объёма (уменьшении его объёма ещё в 2 раза) давление не менялось, это означает, что пар стал насыщенным, а давление насыщенного пара от изменения объёма не зависит. Таким образом, 100% : 2 = 50%.
Два сосуда заполнены идеальными газами: в первом сосуде находится кислород при температуре +47 °С, во втором — азот при температуре +164,5 °С. Определите, во сколько раз среднеквадратичная скорость хаотического движения молекул азота больше среднеквадратичной скорости хаотического движения молекул кислорода.
Среднеквадратичная скорость молекул (атомов) идеального газа, согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов и определению температуры, равна
Найдем отношение среднеквадратичные скорости азота и кислорода
Два моля идеального газа, находящегося в закрытом сосуде при температуре 300 К, начинают нагревать. График зависимости давления p этого газа от времени t изображён на рисунке. Объём сосуда, в котором находится газ, равен
Из уравнения Менделеева — Клапейрона получаем
Почему мы делим на p = 103750, а не на p = 141100?
Потому что температура указана для начального состояния.
1,36 моль идеального газа, находящегося в закрытом сосуде, начинают нагревать. График зависимости давления p этого газа от времени t изображён на рисунке. Через 60 минут после начала нагревания температура газа стала равна 300 К. Объём сосуда, в котором находится газ, равен
Используя уравнение Менделеева — Клапейрона
где — количество молей, получаем:
В закрытом сосуде объёмом 20 литров находится 0,2 моль кислорода. Давление газа в сосуде равно 100 кПа. Чему равна среднеквадратичная скорость молекул этого газа? Ответ округлите до целого числа.
Запишем основное уравнение МКТ газа:
Молярная масса кислорода равна M = 0,032 кг/моль. Найдем среднеквадратичная скорость молекул газа:
Имеется два сосуда, заполненных идеальными газами: в первом сосуде находится кислород при температуре 47 °С, во втором — азот при температуре 164,5 °С. Определите, на какую величину среднеквадратичная скорость хаотического движения молекул азота больше среднеквадратичной скорости хаотического движения молекул кислорода. Ответ выразите в м/с и округлите до целого числа.
Среднеквадратичная скорость молекул (атомов) идеального газа, согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов и определению температуры, равна
Найдём, на сколько отличаются среднеквадратичные скорости кислорода и азота
средняя квадратичная скорость движения молекулы равна v=√(3kt/m)
В закрытом сосуде с жёсткими стенками находится кислород при некоторой температуре и давлении 55,5 кПа. Концентрация молекул кислорода 5,4·10 25 1/м 3 . В этот сосуд добавляют азот при такой же температуре. Концентрация молекул азота в сосуде становится равной 7,2·10 25 1/м 3 . Чему равно парциальное давление азота в этом сосуде? Ответ выразите в кПа и округлите до целого числа.
Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) термодинамической системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения)
где
— концентрация молекул газа.
Найдём температуру кислорода, которая по условию также равна температуре азота
Парциальное давление азота тогда равно
Цилиндрический сосуд разделён неподвижной теплоизолирующей перегородкой. В одной части сосуда находится кислород, в другой — водород, концентрации газов одинаковы. Давление кислорода в 2 раза больше давления водорода. Чему равно отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода?
Запишем соотношение между давлением и средней кинетической энергий молекул:
где — концентрация газа.
При условии равенства концентраций кислорода и водорода получим отношение средних кинетических энергий:
Источник
В сосуде находится газ давление уменьшилось в 8 раз
В сосуде неизменного объема находится идеальный газ. Часть газа выпускали из сосуда так, что давление оставалось неизменным. Как изменились при этом температура газа, оставшегося в сосуде, его плотность и количество вещества?
Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Температура газа | Плотность газа | Количество вещества |
Поскольку из сосуда выпускают часть газа, количество вещества в сосуде уменьшается. При этом плотность газа также уменьшается, так как теперь прежний объем занимает меньшая масса газа:
Макроскопические параметры газа не независимы, они связаны уравнением Клапейрона — Менделеева: Согласно условию, давление содержимого газа не изменяется, объем сосуда также постоянен, следовательно, температура в сосуде после выпускания части газа увеличится.
Объясните пожалйуста,почему температура увеличивается,ведь давление остается постоянным
Газа стало меньше, уменьшилось
Если температура будет увеличиваться, тогда получится, что правая часть(URT) уравнения Клапейрона-Менделлева больше левой(PV), а они должны быть равны.
уменьшается.
Как v может уменьшатся, если он const?
По условию: «Часть газа выпускали из сосуда».
(При этом плотность газа также уменьшается, так как теперь прежний объем занимает меньшая масса газа: p=mV)
Почему объем прежний, если он тоже уменьшился?
По условию: «В сосуде неизменного объема находится идеальный газ».
В сосуде неизменного объема находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль первого газа. Как изменились в результате парци-альные давления газов и их суммарное давление, если температура газов в сосуде поддерживалась неизменной? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Парциальное давление первого газа | Парциальное давление второго газа | Давление смеси газов Вначале оба идеальных газа в сосуде находились в полностью равных условиях. Полное количество вещества было равно 2 моля. Когда выпустили половину содержимого сосуда, и количество первого газа, и количество второго газа уменьшилось, в сосуде остался 1 моль газов. Затем в сосуд добавили еще 1 моль первого газа. Количество вещества вновь стало равно 2 моля. Следовательно, давление смеси газов в сосуде не изменилось, поскольку оно определяется только полной концентрацией молекул в сосуде. Парциальные давления газов, напротив, изменились. Первого газа стало больше, чем 1 моль, значит, его парциальное давление увеличилось. Второго газа стало меньше, чем 1 моль: парциальное давление второго газа уменьшилось. «давление смеси газов в сосуде не изменилось, поскольку оно определяется только полной концентрацией молекул в сосуде» мы же не знаем пропорции и концентрации газов, как можно тогда считать что давление не изменилось? Отношение между получившимися концентрациями знать и не нужно. Существенно только, что температура остается неизменной. Смотрите. Обозначим объем сосуда через . Изначально обоих газов по 1 моль, то есть число молекул каждого газа равно числу Авагадро . То есть парциальные давления равны: , . Полное давление: После выпускания газов,число молекул первого и второго газов уменьшилось до и соответственно. При этом , поскольку всего в сосуде остался 1 моль. Теперь добавляют 1 моль первого газа, следовательно, число молекул становится и . Теперь . Тогда парциальное давление первого газа после всех операций: . Парциальное давление второго газа: . Новое общее давление: . спасибо большое, тоесть В сосуде неизменного объема находится идеальный газ. Если часть газа выпустить из сосуда при постоянной температуре, то как изменятся величины: давление газа, его плотность и количество вещества в сосуде? Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Поскольку из сосуда выпускают часть газа, количество вещества в сосуде уменьшается. При этом плотность газа также уменьшается, так как теперь прежний объем занимает меньшая масса газа: Макроскопические параметры газа не независимы, они связаны уравнением Клапейрона — Менделеева: Согласно условию, температура содержимого газа не изменяется, объем сосуда также постоянен, следовательно, давление в сосуде после выпускания части газа уменьшается. Немного не поняла с доказательством изменения давления газа. Я исходила из объединенного газового закона, где при постоянных объеме и температуре, выходит, что давление тоже неизменно.. Помогите разрешить этот казус) Не очень понимаю, что Вы называете объединенным газовым законом. Если , то ответ на Ваш вопрос очень прост. Этот закон попросту нельзя здесь использовать, как и любой другой газовый закон (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля), поскольку они верны только для постоянного количества вещества,а у нас количество вещества изменяется. Закон , на самом деле, ведь просто следствие уравнения Клапейрона-Менделеева в случае, если . Действительно, . Таким образом, данный закон неформально можно называть законом «изоколичества вещества». А закон Шарля — это «изобрано/изоколичественный» закон. В сосуде неизменного объема при комнатной температуре находилась смесь водорода и гелия, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль водорода. Считая газы идеальными, а их температуру постоянной, выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера. 1) Парциальное давление водорода уменьшилось. 2) Давление смеси газов в сосуде не изменилось. 3) Концентрация гелия увеличилась. 4) В начале опыта концентрации газов были одинаковые. 5) В начале опыта массы газов были одинаковые. Вначале сосуде находилась смесь 1 моль водорода и 1 моль гелия. После выпускания половины содержимого сосуда в нём стало 0,5 моль водорода и 0,5 моль гелия. Затем в сосуд добавили 1 моль водорода, в нём стало 1,5 моль водорода и 0,5 моль гелия. Объём сосуда и температура по условию постоянны. 1) Количество водорода увеличилось, значит, его парциальное давление увеличилось. 2) Общее количество вещества одинаково (2 моль), давление смеси газов в сосуде не изменилось. 3) Количество гелия уменьшилось, значит, его концентрация уменьшилась. 4) В начале опыта количество вещества водорода и гелия было одинаковым, концентрации газов были одинаковые. 5) Молярные массы водорода и гелия разные, при одинаковом количестве вещества массы газов были разными. Верны второе и четвёртое утверждения. В сосуде неизменного объема при комнатной температуре находилась смесь водорода и гелия, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль гелия. Считая газы идеальными, а их температуру постоянной, выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера. 1) Парциальное давление водорода уменьшилось. 2) Давление смеси газов в сосуде уменьшилось. 3) Концентрация водорода увеличилась. 4) В начале опыта концентрации водорода была больше, чем концентрация гелия. 5) В начале опыта масса гелия была больше, чем масса водорода. Вначале сосуде находилась смесь 1 моль водорода и 1 моль гелия. После выпускания половины содержимого сосуда в нём стало 0,5 моль водорода и 0,5 моль гелия. Затем в сосуд добавили 1 моль гелия, в нём стало 0,5 моль водорода и 1,5 моль гелия. Объём сосуда и температура по условию постоянны. 1) Количество водорода уменьшилось, значит, его парциальное давление уменьшилось. 2) Общее количество вещества одинаково (2 моль), давление смеси газов в сосуде не изменилось. 3) Количество водорода уменьшилось, значит, его концентрация уменьшилась. 4) В начале опыта количество вещества водорода и гелия было одинаковым, концентрации газов были одинаковые. 5) Молярная масса гелия больше, чем у водорода, при одинаковом количестве вещества масса гелия больше. Верны первое и пятое утверждения. В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ. Во сколько раз нужно увеличить количество газа в сосуде, чтобы после уменьшения абсолютной температуры газа в 2 раза его давление стало вдвое больше начального? Из уравнения Менделеева—Клапейрона: Следовательно, для увеличения давления в два раза после уменьшения в два раза температуры газа нужно увеличить количество газа в сосуде в 4 раза. В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ. Во сколько раз нужно уменьшить количество вещества газа в сосуде, чтобы после увеличения абсолютной температуры газа в 2 раза его давление стало вдвое меньше начального? Из уравнения Менделеева—Клапейрона: Следовательно, для уменьшения давления в два раза после увеличения в два раза температуры газа нужно уменьшить количество газа в сосуде в 4 раза. В сосуде неизменного объёма находится разреженный газ в количестве 3 моль. Во сколько раз уменьшится давление газа в сосуде, если выпустить из него 1 моль газа, а абсолютную температуру газа уменьшить в 2 раза? Согласно уравнению Менделеева — Клапейрона давление разреженного газа равно При уменьшении количества вещества газа на треть и абсолютной температуры в 2 раза давление уменьшится в 3 раза. Среднеквадратичная скорость молекул идеального одноатомного газа, заполняющего закрытый сосуд, равна Как и на сколько изменится среднеквадратичная скорость молекул этого газа, если давление в сосуде вследствие охлаждения газа уменьшить на 19%? Среднеквадратичная скорость молекул идеального газа при температуре равна где — постоянная Больцмана, — масса одной молекулы этого газа. Учитывая соотношение , где — универсальная газовая постоянная, — молярная масса газа, — постоянная Авогадро, выразим среднеквадратичную скорость молекул в виде Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева где р — давление газа, V — объем сосуда, — масса газа. Из этих выражений следует, что Тогда начальная и конечная среднеквадратичная скорости равны и здесь учтено, что изменение давления в сосуде происходит при неизменном объёме (сосуд закрытый). Согласно условию задачи, Следовательно, Отсюда следует, что изменение среднеквадратичной скорости молекул Таким образом, среднеквадратичная скорость молекул газа уменьшится на 45 м/с. Ответ: среднеквадратичная скорость молекул газа уменьшится на 45 м/с. Приведём другое решение. Запишем основное уравнение МКТ, для первого и второго состояний газа: Объём сосуда и число молекул в нём не изменяются, следовательно, концентрация остаётся неизменной. Получаем: Откуда Ответ: Источник ➤ Adblock |
Источник