ملف تدريبي: درجة الحرارة المطلقة والسرعات الجزيئية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب درجات حرارة الغاز بالكلفن، بمعلومية جذر متوسط مربع سرعة الجسيمات بداخله.

س١:

يقود خمسة درَّاجين درَّاجاتهم بالسرعات الآتية: 5.40 m/s، 5.70 m/s، 5.80 m/s، 6.00 m/s، 6.50 m/s.

ما متوسط سرعاتهم؟

ما جذر متوسط مربعات سرعاتهم؟

س٢:

جذر متوسط مربعات سرعات الجزيئات للغازات يكون كبيرًا، حتى عند درجات الحرارة المنخفضة. أوجد جذر متوسط مربع السرعات لذرات الهليوم عند درجة حرارة 5.00 K.

س٣:

أوجد درجة الحرارة التي يكون عندها متوسِّط سرعة جزيئات ثاني أكسيد الكربون يساوي 510 m/s. استخدِم القيمة 44.0 g/mol للكتلة المولية لثاني أكسيد الكربون.

س٤:

وُجد أن جذر متوسط مربع سرعات جزيئات ثاني أكسيد الكربون في لهب يساوي 1350 m/s. أوجد درجة حرارة اللهب. استخدم القيمة 44.0 g/mol للكتلة المولية لجزيئات ثاني أكسيد الكربون.

  • أ 3 . 0 9 × 1 0 K
  • ب 3 . 2 2 × 1 0 K
  • ج 3 . 3 1 × 1 0 K
  • د 3 . 1 6 × 1 0 K
  • ه 3 . 3 8 × 1 0 K

س٥:

كم يساوي متوسِّط طاقة الحركة الانتقالية لجزيء نيتروجين درجة حرارته 300 K من طاقة وضع الجاذبية للجزيء عند سقف غرفة ارتفاعها 3.00 m، علمًا بأن طاقة وضع الجزيء تُحسَب بالنسبة إلى طاقة وضع الجاذبية لهذا الجزيء عند أرض الغرفة؟

  • أ 5 . 8 6 × 1 0
  • ب 5 . 8 2 × 1 0
  • ج 4 . 6 0 × 1 0
  • د 4 . 5 4 × 1 0
  • ه 4 . 8 6 × 1 0

س٦:

أوجد درجة الحرارة التي يكون عندها جذر متوسط مربع سرعة جزيئات الهيدروجين 𝜈rms مساويًا لسرعة الهروب من مجال جاذبية القمر. استخدم القيمة 2.38 km/s لسرعة الهروب من مجال جاذبية القمر، والقيمة 2.016 g/mol‎ للكتلة المولية لجزيئات الهيدروجين.

س٧:

تحتوي ثلاجة على حجم مقداره 22.0 ft3 من الهواء. يحتوي الهواء على 5.71 moles من الأكسجين. إذا كانت الكتلة المولية للأكسجين 32.0 g/mol، وجذر متوسط مربع السرعة لجزيئات الأكسجين يساوي 465 m/s، فما مقدار الضغط الجزئي للأكسجين في الثلاجة؟

س٨:

ما طاقة الحركة الانتقالية الكلية لجزيئات الهواء في غرفة حجمها 41 m3، إذا كان الضغط يساوي 1.3×10 Pa، ودرجة الحرارة تساوي 27C؟

  • أ 1 . 3 × 1 0 J
  • ب 1 . 7 × 1 0 J
  • ج 1 . 3 × 1 0 J
  • د 4 . 2 × 1 0 J
  • ه 2 . 2 × 1 0 J

س٩:

يمكن أن يحدث الاندماج النووي عند تقريب الأنوية المناسبة لمسافة صغيرة جدًّا بعضها من بعض. يجب التغلب على تنافر كولوم المتبادل للأنوية من أجل تقارب الأنوية بشكل كافٍ لحدوث الاندماج. يمكن جعل المسافة الفاصلة بين الأنوية صغيرة جدًّا باستخدام طاقة حركة أيونات غازية ذات درجة حرارة عالية، أو بتعجيل الأنوية بعضها تجاه بعض.

احسب طاقة وضع نواتين تفصلهما مسافة قدرها 1.00×10 m. كل نواة لها نفس شحنة البروتون.

  • أ 1 . 3 9 × 1 0 J
  • ب 1 . 7 2 × 1 0 J
  • ج 2 . 3 0 × 1 0 J
  • د 2 . 6 0 × 1 0 J
  • ه 2 . 0 3 × 1 0 J

عند أيِّ درجة حرارة تكون الذرات في غاز لها طاقة حركة تساوي طاقة الوضع لبروتونين بينهما مسافة قدرها 1.00×10 m؟

  • أ 9 . 3 1 × 1 0 K
  • ب 1 . 1 1 × 1 0 K
  • ج 1 . 4 0 × 1 0 K
  • د 1 . 2 3 × 1 0 K
  • ه 1 . 0 4 × 1 0 K

س١٠:

تتفاوت درجة الحرارة تفاوتًا كبيرًا في أجزاء مختلفة من الشمس. كانت درجة حرارة منطقة عند سطح الشمس تساوي 5.5×10C، ودرجة حرارة منطقة من باطن الشمس كانت تساوي 15×10C.

ما متوسط طاقة حركة ذرات الهليوم في المنطقة عند سطح الشمس؟

  • أ 1 . 4 × 1 0 J
  • ب 2 . 5 × 1 0 J
  • ج 1 . 9 × 1 0 J
  • د 1 . 2 × 1 0 J
  • ه 3 . 3 × 1 0 J

ما متوسط طاقة حركة ذرات الهليوم في منطقة باطن الشمس؟

  • أ 3 . 6 × 1 0 J
  • ب 3 . 3 × 1 0 J
  • ج 1 . 2 × 1 0 J
  • د 3 . 1 × 1 0 J
  • ه 2 . 5 × 1 0 J

س١١:

حاصل ضرب ضغط وحجم عيِّنة غاز هيدروجين عند درجة حرارة 0.00C يساوي 80.0 J.

ما عدد مولات الهيدروجين الموجودة؟

  • أ 0.0288 mol
  • ب 0.0325 mol
  • ج 0.0433 mol
  • د 0.0395 mol
  • ه 0.0320 mol

ما متوسط طاقة الحركة الانتقالية لجزيئات الهيدروجين؟

  • أ 5 . 8 1 × 1 0 J
  • ب 6 . 2 2 × 1 0 J
  • ج 6 . 0 4 × 1 0 J
  • د 5 . 5 4 × 1 0 J
  • ه 5 . 6 5 × 1 0 J

ما قيمة حاصل ضرب الضغط والحجم عند درجة حرارة 200C؟

س١٢:

تفاعل الاندماج النووي بين أنوية الهيدروجين يتطلب اقتراب الأنوية بعضها من بعض بسرعة كبيرة جدًّا. ما درجة حرارة بلازما الهيدروجين اللازمة للتأكد من أن متوسط طاقة الحركة لأنوية الهيدروجين في البلازما مقداره 6.73×10 J؟

  • أ 3 . 2 5 × 1 0 K
  • ب 3 . 3 3 × 1 0 K
  • ج 4 . 9 8 × 1 0 K
  • د 2 . 5 2 × 1 0 K
  • ه 1 . 5 4 × 1 0 K

س١٣:

رصاصة كتلتها 12 g كانت تتحرَّك بسرعة 350 m/s عندما اصطدمت بثقل بندول كتلته 4.2 kg والتصقت به.

ما مقدار الطاقة الميكانيكية المفقودة في التصادم؟

بافتراض أن قيمة السعة الحرارية المولارية عند حجم ثابت 𝐶 للثقل والرصاصة معًا تساوي 3𝑅، احسب الزيادة في درجة حرارة النظام بسبب التصادم. الكتلة الجزيئية للنظام تساوي 220 g/mol.

س١٤:

يقف شخص في ملعب إسكواش حجمه 435 m3. يضرب الشخص كرة كتلتها 52.5 g في اتجاهات عشوائية في جميع أنحاء الملعب. تتصادم الكرة تصادمًا مرنًا مع سطح الملعب وتعود إلى الشخص الذي يضربها على الفور مرة أخرى. متوسط طاقة حركة الكرة أثناء هذه العملية يساوي 3.20 J.

أثناء حركة الكرة، تتغير سرعة الكرة 𝑣. أوجد متوسط قيمة 𝑣.

أوجد متوسط الضغط على سطح الملعب نتيجة اصطدام الكرة به.

  • أ 2 . 2 5 × 1 0 Pa
  • ب 1 . 4 7 × 1 0 Pa
  • ج 5 1 . 1 × 1 0 Pa
  • د 4 . 9 0 × 1 0 Pa
  • ه 4 . 6 3 × 1 0 Pa

س١٥:

السرعة الأكثر احتمالًا لجزيئات غاز عند درجة حرارة 315 K تساوي 271 m/s. ما الكتلة المولية للغاز؟

س١٦:

جزيئات نيتروجين كتلتها المولية 28.0 g/mol في غاز عند درجة حرارة 295 K.

أوجد السرعة الأكثر احتمالًا للجزيئات.

أوجد السرعة المتوسطة للجزيئات.

أوجد جذر متوسط مربع سرعات الجزيئات.

س١٧:

أوجد درجة الحرارة التي يكون عندها جذر متوسِّط مربع سرعة جزيئات النيتروجين يساوي سرعة الهروب من الأرض. استخدِم القيمة 11.1 km/s للتعبير عن سرعة الهروب من الأرض، والقيمة 28.0 g/mol للتعبير عن الكتلة المولية لجزيئات النيتروجين.

  • أ 2 . 0 4 × 1 0 K
  • ب 1 . 9 2 × 1 0 K
  • ج 1 . 3 8 × 1 0 K
  • د 1 . 7 4 × 1 0 K
  • ه 1 . 3 3 × 1 0 K

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.