حلول الأسئلة

السؤال

استعمل قوانين بويل وشارل وجاي لوساك لحساب القيم المفقودة في كل مما يأتي:

V1= 250 mL, T 1 = ?, V 2 = 400 mL, T 2 = 298 K .b

الحل

straight V subscript 1 over straight T subscript 1 equals V subscript 2 over T subscript 2

table attributes columnspacing 1em end attributes row space row cell T subscript 1 equals fraction numerator T subscript 2 times V subscript 1 over denominator V subscript 2 end fraction equals fraction numerator 298 space straight K cross times 250 space ml over denominator 400 space ml end fraction equals 186.25 space straight K end cell end table

شاهد حلول جميع الاسئلة

حل اسئلة 1-1

التقويم

1-1

إتقان المفاهيم

50. اذكر نصوص قوانين بويل وشارل وجاي لوساك والقانون العام للغازات واكتب معادلاتها.

  • قانون بويل: يتناسب حجم كتلة من الغاز المحصور عند درجة حرارة ثابتة تناسباً عكسياً مع الضغط: P 1 V 1 = P 2 V 2.
  • قانون شارل: يتناسب حجم كتلة من الغاز تناسباً طردياً مع درجة حرارته المطلقة عند ثبوت الضغط: straight V subscript 1 over straight T subscript 1 equals V subscript 2 over T subscript 2.
  • قانون جاي لوساك: يتناسب ضغط كتلة من الغاز تناسباً طردياً مع درجة حرارته المطلقة عند ثبوت الحجم: straight p subscript 1 over straight T subscript 1 equals p subscript 2 over T subscript 2.
  • القانون العام للغازات: يوضح العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة لكمية ثابتة من الغاز: pV = nRT

51. إذا تناسب متغيران تناسباً عكسياً فماذا يحدث لأحدهما إذا زاد الآخر؟

ينقص عندما يزداد المتغير الآخر.

52. إذا تناسب متغيران تناسباً طردياً فماذا يحدث لأحدهما إذا زاد الآخر؟

يزداد عندما يزداد المتغير الآخر.

53. ما الظروف المعيارية المستخدمة في حسابات الغازات؟

T = 0.00 °C ( 273 K) ،P = 1.00 atm

54. حدد وحدات الضغط والحجم ودرجة الحرارة الأكثر استعمالاً.

للضغط: atm ، درجة الحرارة: K، الحجم:L

إتقان المسائل

55. استعمل قانون شارل لتحديد صحة بيانات الشكل 13 -1.

الشكل 13 -1

ينص قانون شارل على أن حجم كتلة معينة من الغاز يتناسب طردياً مع درجة الحرارة ويخضع الرسم البياني إلى هذا القانون لأن مضاعفة درجة الحرارة من شأنها مضاعفة الحجم لذا فالبيانات دقيقة.

56. بالونات الطقس. أطلق بالون طقس وكان حجمه 5x104l عندما كان ضغطه 0.995atm، ودرجة حرارة المحيط 32.0C، وبعد إطلاقه ارتفع إلى علو كان الضغط عنده 0.720atm ودرجة الحرارة12.0C–. احسب حجم البالون عند هذا الارتفاع.

الحل:

من قانون الغاز المثالي:

fraction numerator P subscript 1 times V subscript 1 over denominator n subscript 1 times R times T subscript 1 end fraction equals fraction numerator P subscript 2 times V subscript 2 over denominator n subscript 2 times R times T subscript 2 end fraction

وبما أن الدراسة على البالون نفسه فعدد المولات ثابت في كلا الحالين n1 =n2 يمكننا حذف كل من ثابت الغازات العام وعدد المولات في كل من الطرفين.

المطلوب هو حساب v2:

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell V subscript 2 equals fraction numerator P subscript 1 times V subscript 1 times T subscript 2 over denominator P subscript 2 times straight T subscript 1 end fraction end cell row cell V subscript 2 equals fraction numerator 0.995 atm cross times 5 cross times 10 to the power of 4 L cross times left parenthesis 32 plus 273 right parenthesis straight K over denominator 0.72 atm cross times left parenthesis negative 12 plus 273 right parenthesis straight K end fraction end cell row cell V subscript 2 equals 59129 L end cell end table

57. استعمل قوانين بويل وشارل وجاي لوساك لحساب القيم المفقودة في كل مما يأتي:

V1 = 2.0 L, P1 = 0.82 atm, V2 = 1.0 L، P2 = ? .a

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell P subscript 1 times V subscript 1 equals P subscript 2 times V subscript 2 end cell row cell P subscript 2 equals fraction numerator P subscript 1 times V subscript 1 over denominator V subscript 2 space end subscript end fraction end cell row cell P subscript 2 equals fraction numerator 0.82 space atm cross times 2 space L over denominator 1 L end fraction equals 1.64 space atm end cell end table

V1 = 250 mL, T1 = ?, V2 = 400 mL, T2 = 298 K .b

straight V subscript 1 over straight T subscript 1 equals V subscript 2 over T subscript 2

table attributes columnspacing 1em end attributes row space row cell T subscript 1 equals fraction numerator T subscript 2 times V subscript 1 over denominator V subscript 2 end fraction equals fraction numerator 298 space straight K cross times 250 space ml over denominator 400 space ml end fraction equals 186.25 space straight K end cell end table

V1 = 0.55 L, P1 =740 mm Hg, V2 = 0.80 L, P2 = ? .c

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell P subscript 1 comma V subscript 1 equals P subscript 2 times V subscript 2 end cell row cell P subscript 2 equals fraction numerator P subscript 1 times V subscript 1 over denominator V subscript 2 end fraction equals fraction numerator 740 space mmHg cross times 0.55 space straight L over denominator 0.8 space straight L end fraction equals 509 space mmHg end cell end table

58. بالونات الهواء الساخن. إذا كان حجم عينة من الهواء 2.5l عند درجة حرارة 22.0C، فكم يصبح حجم هذه العينة إذا نقلت إلى بالون هواء ساخن حيث تبلغ درجة الحرارة 43.0C؟ افترض أن الضغط ثابت داخل البالون.

باستخدام قانون شارل:

straight V subscript 1 over straight T subscript 1 equals V subscript 2 over T subscript 2

straight V subscript 2 equals fraction numerator straight V subscript 1 times straight T subscript 2 over denominator straight T subscript 1 end fraction equals fraction numerator 2.5 L cross times left parenthesis 43 plus 273 right parenthesis K over denominator 22 plus 273 K end fraction equals 2.68 space L

59. ما ضغط حجم ثابت من غاز الهيدروجين عند درجة حرارة 30.0C إذا كان ضغط غاز الهيدروجين 1.11atm عند درجة حرارة مقدارها 15.0C؟

باستخدام قانون جي لوساك:

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell P subscript 1 over T subscript 1 equals P subscript 2 over T subscript 2 end cell row cell P subscript 2 equals fraction numerator P subscript 1 times T subscript 2 over denominator T subscript 1 end fraction equals fraction numerator 1.11 atm cross times left parenthesis 30 plus 273 right parenthesis straight K over denominator 15 plus 273 space straight K end fraction equals 1.17 space atm end cell end table

60. نُقلت كمية من غاز النيتروجين من وعاء صغير إلى وعاء أكبر منه كما هو مبين في الشكل 14-1 ما مقدار ضغط غاز النيتروجين في الوعاء الثاني؟

كمية من غاز النيتروجين  نُقلت  من وعاء صغير إلى وعاء أكبر منه

باستخدام قانون الغاز المثالي:

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell fraction numerator straight P subscript 1 times straight V subscript 1 over denominator straight T subscript 1 end fraction equals fraction numerator straight P subscript 2 times straight V subscript 2 over denominator straight T subscript 2 end fraction end cell row cell straight P subscript 2 equals fraction numerator straight P subscript 1 times straight V subscript 1 times straight T subscript 2 over denominator straight V subscript 2 times straight T subscript 1 end fraction equals fraction numerator 108 Kpa cross times 500 ml cross times left parenthesis 21 plus 273 right parenthesis straight K over denominator 750 ml cross times left parenthesis 10 plus 273 right parenthesis straight K end fraction equals 74.8 space Kpa end cell end table

مشاركة الدرس

السؤال

استعمل قوانين بويل وشارل وجاي لوساك لحساب القيم المفقودة في كل مما يأتي:

V1= 250 mL, T 1 = ?, V 2 = 400 mL, T 2 = 298 K .b

الحل

straight V subscript 1 over straight T subscript 1 equals V subscript 2 over T subscript 2

table attributes columnspacing 1em end attributes row space row cell T subscript 1 equals fraction numerator T subscript 2 times V subscript 1 over denominator V subscript 2 end fraction equals fraction numerator 298 space straight K cross times 250 space ml over denominator 400 space ml end fraction equals 186.25 space straight K end cell end table

حل اسئلة 1-1

التقويم

1-1

إتقان المفاهيم

50. اذكر نصوص قوانين بويل وشارل وجاي لوساك والقانون العام للغازات واكتب معادلاتها.

  • قانون بويل: يتناسب حجم كتلة من الغاز المحصور عند درجة حرارة ثابتة تناسباً عكسياً مع الضغط: P 1 V 1 = P 2 V 2.
  • قانون شارل: يتناسب حجم كتلة من الغاز تناسباً طردياً مع درجة حرارته المطلقة عند ثبوت الضغط: straight V subscript 1 over straight T subscript 1 equals V subscript 2 over T subscript 2.
  • قانون جاي لوساك: يتناسب ضغط كتلة من الغاز تناسباً طردياً مع درجة حرارته المطلقة عند ثبوت الحجم: straight p subscript 1 over straight T subscript 1 equals p subscript 2 over T subscript 2.
  • القانون العام للغازات: يوضح العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة لكمية ثابتة من الغاز: pV = nRT

51. إذا تناسب متغيران تناسباً عكسياً فماذا يحدث لأحدهما إذا زاد الآخر؟

ينقص عندما يزداد المتغير الآخر.

52. إذا تناسب متغيران تناسباً طردياً فماذا يحدث لأحدهما إذا زاد الآخر؟

يزداد عندما يزداد المتغير الآخر.

53. ما الظروف المعيارية المستخدمة في حسابات الغازات؟

T = 0.00 °C ( 273 K) ،P = 1.00 atm

54. حدد وحدات الضغط والحجم ودرجة الحرارة الأكثر استعمالاً.

للضغط: atm ، درجة الحرارة: K، الحجم:L

إتقان المسائل

55. استعمل قانون شارل لتحديد صحة بيانات الشكل 13 -1.

الشكل 13 -1

ينص قانون شارل على أن حجم كتلة معينة من الغاز يتناسب طردياً مع درجة الحرارة ويخضع الرسم البياني إلى هذا القانون لأن مضاعفة درجة الحرارة من شأنها مضاعفة الحجم لذا فالبيانات دقيقة.

56. بالونات الطقس. أطلق بالون طقس وكان حجمه 5x104l عندما كان ضغطه 0.995atm، ودرجة حرارة المحيط 32.0C، وبعد إطلاقه ارتفع إلى علو كان الضغط عنده 0.720atm ودرجة الحرارة12.0C–. احسب حجم البالون عند هذا الارتفاع.

الحل:

من قانون الغاز المثالي:

fraction numerator P subscript 1 times V subscript 1 over denominator n subscript 1 times R times T subscript 1 end fraction equals fraction numerator P subscript 2 times V subscript 2 over denominator n subscript 2 times R times T subscript 2 end fraction

وبما أن الدراسة على البالون نفسه فعدد المولات ثابت في كلا الحالين n1 =n2 يمكننا حذف كل من ثابت الغازات العام وعدد المولات في كل من الطرفين.

المطلوب هو حساب v2:

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell V subscript 2 equals fraction numerator P subscript 1 times V subscript 1 times T subscript 2 over denominator P subscript 2 times straight T subscript 1 end fraction end cell row cell V subscript 2 equals fraction numerator 0.995 atm cross times 5 cross times 10 to the power of 4 L cross times left parenthesis 32 plus 273 right parenthesis straight K over denominator 0.72 atm cross times left parenthesis negative 12 plus 273 right parenthesis straight K end fraction end cell row cell V subscript 2 equals 59129 L end cell end table

57. استعمل قوانين بويل وشارل وجاي لوساك لحساب القيم المفقودة في كل مما يأتي:

V1 = 2.0 L, P1 = 0.82 atm, V2 = 1.0 L، P2 = ? .a

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell P subscript 1 times V subscript 1 equals P subscript 2 times V subscript 2 end cell row cell P subscript 2 equals fraction numerator P subscript 1 times V subscript 1 over denominator V subscript 2 space end subscript end fraction end cell row cell P subscript 2 equals fraction numerator 0.82 space atm cross times 2 space L over denominator 1 L end fraction equals 1.64 space atm end cell end table

V1 = 250 mL, T1 = ?, V2 = 400 mL, T2 = 298 K .b

straight V subscript 1 over straight T subscript 1 equals V subscript 2 over T subscript 2

table attributes columnspacing 1em end attributes row space row cell T subscript 1 equals fraction numerator T subscript 2 times V subscript 1 over denominator V subscript 2 end fraction equals fraction numerator 298 space straight K cross times 250 space ml over denominator 400 space ml end fraction equals 186.25 space straight K end cell end table

V1 = 0.55 L, P1 =740 mm Hg, V2 = 0.80 L, P2 = ? .c

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell P subscript 1 comma V subscript 1 equals P subscript 2 times V subscript 2 end cell row cell P subscript 2 equals fraction numerator P subscript 1 times V subscript 1 over denominator V subscript 2 end fraction equals fraction numerator 740 space mmHg cross times 0.55 space straight L over denominator 0.8 space straight L end fraction equals 509 space mmHg end cell end table

58. بالونات الهواء الساخن. إذا كان حجم عينة من الهواء 2.5l عند درجة حرارة 22.0C، فكم يصبح حجم هذه العينة إذا نقلت إلى بالون هواء ساخن حيث تبلغ درجة الحرارة 43.0C؟ افترض أن الضغط ثابت داخل البالون.

باستخدام قانون شارل:

straight V subscript 1 over straight T subscript 1 equals V subscript 2 over T subscript 2

straight V subscript 2 equals fraction numerator straight V subscript 1 times straight T subscript 2 over denominator straight T subscript 1 end fraction equals fraction numerator 2.5 L cross times left parenthesis 43 plus 273 right parenthesis K over denominator 22 plus 273 K end fraction equals 2.68 space L

59. ما ضغط حجم ثابت من غاز الهيدروجين عند درجة حرارة 30.0C إذا كان ضغط غاز الهيدروجين 1.11atm عند درجة حرارة مقدارها 15.0C؟

باستخدام قانون جي لوساك:

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell P subscript 1 over T subscript 1 equals P subscript 2 over T subscript 2 end cell row cell P subscript 2 equals fraction numerator P subscript 1 times T subscript 2 over denominator T subscript 1 end fraction equals fraction numerator 1.11 atm cross times left parenthesis 30 plus 273 right parenthesis straight K over denominator 15 plus 273 space straight K end fraction equals 1.17 space atm end cell end table

60. نُقلت كمية من غاز النيتروجين من وعاء صغير إلى وعاء أكبر منه كما هو مبين في الشكل 14-1 ما مقدار ضغط غاز النيتروجين في الوعاء الثاني؟

كمية من غاز النيتروجين  نُقلت  من وعاء صغير إلى وعاء أكبر منه

باستخدام قانون الغاز المثالي:

table attributes columnspacing 1em end attributes row cell fraction numerator straight P subscript 1 times straight V subscript 1 over denominator straight T subscript 1 end fraction equals fraction numerator straight P subscript 2 times straight V subscript 2 over denominator straight T subscript 2 end fraction end cell row cell straight P subscript 2 equals fraction numerator straight P subscript 1 times straight V subscript 1 times straight T subscript 2 over denominator straight V subscript 2 times straight T subscript 1 end fraction equals fraction numerator 108 Kpa cross times 500 ml cross times left parenthesis 21 plus 273 right parenthesis straight K over denominator 750 ml cross times left parenthesis 10 plus 273 right parenthesis straight K end fraction equals 74.8 space Kpa end cell end table