ملف تدريبي: ضغط الغاز المثالي وحجمه ودرجة حرارته

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب ضغط غاز مثالي ودرجة حرارته وحجمه باستخدام العلاقة pV = NkT (قانون الغاز المثالي).

س١:

تُعرَّف الكثافة العددية لجزيئات الغاز بأنها عدد الجزيئات الموجودة في وحدة الحجوم. عند موقع مُعيَّن في الفضاء فوق الأرض، تساوي الكثافة العددية 1.94×10 m−3 بينما يساوي الضغط الجوي عند هذا الموقع 3.45×10 N/m2. ما مقدار درجة الحرارة عند هذا الموقع؟

س٢:

تحتوي حقائب مُحكَمة الغلق على طعام يُراد نقله إلى مستويات عالية الارتفاع، وقد انتفخت هذه الحقائب بسبب تمدُّد الهواء الموجود داخلها. مُلِئت حقيبة بكعك مملَّح وجاف عند ضغط 1.00 atm ودرجة حرارة 25.0 ℃. حُمِلت الحقيبة في نزهة في مدينة سانتا فيه بولاية نيو مكسيكو؛ حيث كانت درجة حرارة الهواء 35.0 ℃. ازداد حجم الهواء داخل الحقيبة إلى 1.24 من حجمه عند مَلْئها في البداية. ما مقدار ضغط الهواء أثناء النزهة.

س٣:

حجرة مفرغة، ليست مفرغة تمامًا، ولكنها عند ضغط منخفض جدًّا مقداره 1.00×10 N/m2 ودرجة حرارة مقدارها 20.0 ℃. ما عدد الجزيئات لكل سنتيمتر مكعب الموجودة في الغرفة؟

  • أ 2 . 1 9 × 1 0
  • ب 1 . 9 0 × 1 0
  • ج 2 . 4 7 × 1 0
  • د 1 . 6 8 × 1 0
  • ه 2 . 3 2 × 1 0

س٤:

أعلنت شركة أنها تنتج الهليوم عند ضغط مَقيس يساوي 1.72×10 Pa في أسطوانة حجمها 43.8 L. ما عدد البالونات التي حجمها 4.00 L ويمكن ملؤها بكمية الهليوم تلك؟ بافتراض أن الضغط داخل البالونة يساوي 1.01×10 Pa، ودرجة الحرارة في الأسطوانة والبالونات تساوي 25.0 ℃.

  • أ 2 . 0 2 × 1 0
  • ب 1 . 8 7 × 1 0
  • ج 2 . 2 3 × 1 0
  • د 1 . 5 5 × 1 0
  • ه 2 . 5 0 × 1 0

س٥:

يحتوي إطار دراجة على 2.00 L من الغاز عند ضغط مطلق قيمته 7.00×10 N/m2 ودرجة حرارة 18.0C. خرجت كمية من الغاز من الإطار بحيث كان حجمها 1.00×10 cm3 عند الضغط الجوي، مع إهمال تأثيرها على درجة حرارة الإطار وحجمه. ما ضغط الغاز في الإطار بعد إخراج هذه الكمية من الغاز؟

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

س٦:

مصباح ضوئي متوهج مليء بالغاز صُنع ليكون الغاز داخل المصباح عند الضغط الجوي عندما تكون درجة حرارة المصباح 20.0C. أوجد الضغط المقيس للغاز عندما تكون درجة حرارته المتوسطة 60.0C، بإهمال أي تغيير في الحجم بسبب التمدُّد الحراري أو تسريب الغاز.

س٧:

أسطوانة غاز ذات ضغط عالٍ تحتوي على 50.0 L من الغاز السام عند ضغط 1.40×10 N/m2، ودرجة حرارة 25.0C. بُرِّدت الأسطوانة إلى درجة حرارة الثلج الجاف (78.5)C لتقليل معدل التسرب والضغط بحيث يُمكن إصلاحها بأمان.

ما مقدار الضغط النهائي في الأسطوانة، بافتراض إهمال كمية الغاز التي تسربت أثناء التبريد وأنه لا يوجد تغير في الحالة؟

  • أ 9 . 0 4 × 1 0 Pa
  • ب 1 0 . 4 × 1 0 Pa
  • ج 1 0 . 0 × 1 0 Pa
  • د 9 . 4 0 × 1 0 Pa
  • ه 1 0 . 8 × 1 0 Pa

ما مقدار الضغط النهائي إذا تسرب عُشر كمية الغاز؟

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

لأي درجة حرارة يجب تبريد الأسطوانة لتقليل الضغط إلى 1.00 atm (بافتراض أن الغاز لم تتغير حالته ولم يحدث تسرب أثناء التبريد)؟

س٨:

يحتوي خزَّان حجمه 6.75 m3 على 5.23×10 mol من الأكسجين المضغوط. أوجد الضغط المقيس داخل الخزَّان إذا كان جذر متوسِّط مربع سرعة جزيئات الأكسجين يساوي 524 m/s. استخدِم القيمة 32.0 g/mol للكتلة المولية لجزيء الأكسجين.

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

س٩:

يتكوَّن مول واحد من الهواء الجاف من 78% من النيتروجين، و21% من الأكسجين، و1% من الأرجون، مع كميات ضئيلة من غازات أخرى. حجم خزَّان هواء جاف مضغوط عند درجة حرارة 293 K يساوي 1.76 cubic feet. الضغط المقيس للهواء المضغوط يساوي 2200 pounds per square inch. كم مولًا من الأكسجين يحتوي عليه الهواء المضغوط؟

س١٠:

حجم الهواء في معدة إحدى الراكبات في طائرة يُقدَّر بـ 170 cm3 قبل إقلاع الطائرة مباشرةً من مطار عند مستوى سطح البحر. ما حجم الهواء في معدتها خلال الرحلة، إذا كان ضغط الهواء في الطائرة يساوي 8.30×10 N/m2؟

  • أ 107 cm3
  • ب 207 cm3
  • ج 480 cm3
  • د 430 cm3
  • ه 208 cm3

س١١:

الفضاء العميق بين المجرات ليس فراغًا تامًّا. يمكن تمثيل الوسط الموجود بين المجرات في صورة غاز مثالي بكثافة جُسيمات مختلفة بين جُسيمات جزيئية ودون جزيئية تساوي 204 جسيم/م 3 وبمتوسِّط درجة حرارة 3.4 K.

ما الضغط الذي يُنتِجه الوسط الموجود بين المجرات؟

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

ما الحجم الذي يَشْغله 1.00 mol من جُسيمات الوسط الموجود بين المجرات؟

  • أ 4 . 1 2 × 1 0 m3
  • ب 1 . 5 8 × 1 0 m3
  • ج 2 . 9 5 × 1 0 m3
  • د 3 . 0 0 × 1 0 m3
  • ه 1 . 9 8 × 1 0 m3

ما طول ضلع المكعب الذي حجمه يساوي الحجم اللازم لاحتواء 1.00 mol من جُسيمات الوسط الموجود بين المجرات؟

س١٢:

حاوية مكعبة حجمها 2.25 L تحتوي على 0.750 mol من غاز النيتروجين عند درجة حرارة 27.3C. ما مقدار القوة المؤثِّرة على أحد جدران الحاوية بواسطة الغاز؟

س١٣:

بافتراض أن الهواء غاز مثالي ومادة واحدة، احسب عدد مولات الهواء التي يمكن أن يحتوي عليها حجم مقداره 2.00 L من الهواء الموجود في رئة شخص عادي. افترِض أن الهواء عند الضغط الجوي ودرجة حرارة 37.0C.

  • أ 7 . 7 5 × 1 0
  • ب 7 . 8 4 × 1 0
  • ج 8 . 1 7 × 1 0
  • د 8 . 0 2 × 1 0
  • ه 7 . 6 0 × 1 0

س١٤:

يحتوي إطار حجمه 35.0 L على 4.86 mol من غاز عند درجة حرارة 23.0C. أُضيف 1.25 L من الغاز إلى الإطار، فزاد الضغط وظلَّت درجة الحرارة وحجم الغاز ثابتين.

ما مقدار الضغط المقيس في الإطار قبل إضافة الغاز الإضافي؟

  • أ 2 . 1 2 × 1 0 Pa
  • ب 1 . 0 1 × 1 0 Pa
  • ج 2 . 4 1 × 1 0 Pa
  • د 2 . 0 1 × 1 0 Pa
  • ه 2 . 4 1 × 1 0 Pa

ما مقدار الضغط المقيس في الإطار بعد إضافة الغاز الإضافي؟

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

س١٥:

عندما تصعد فقاعة هوائية من القاع إلى قمة بحيرة ذات مياه عذبة، فإن حجمها يزداد بنسبة 80%. إذا كانت درجة الحرارة عند قاع البحيرة وقمتها تساوي 4.0، 10C على الترتيب، فما عمق البحيرة؟

س١٦:

الضغط المقيس لإطارات سيارة يساوي 3.20×10 N/m2 عندما تكون درجة الحرارة 30.0 ℃. ما مقدار الضغط المقيس للإطارات عندما تكون درجة الحرارة 25.0؟ افترِض أن الإطارات لم تكتسب أو تفقد هواءً.

  • أ 2 . 4 4 × 1 0 Pa
  • ب 2 . 6 2 × 1 0 Pa
  • ج 2 . 9 1 × 1 0 Pa
  • د 2 . 8 8 × 1 0 Pa
  • ه 2 . 0 1 × 1 0 Pa

س١٧:

في تجربة عملية شائعة، تُدفَع بيضة مسلوقة جيدًا خلال عنق زجاجة أضيق من عرض البيضة بشكل ملحوظ. حجم الزجاجة المُستخدَمة في هذه التجربة 0.750 L ودرجة الحرارة داخلها ثابتة عند 85.0C. الضغط داخل الزجاجة ثابت عند 1.00 atm. وُضِعت بيضة على عنق الزجاجة وبرِّدت الزجاجة حتى وصلت درجة حرارتها الداخلية إلى 21.0C. انخفض الضغط داخل الزجاجة نتيجة انخفاض درجة حرارة الهواء داخلها ودفع ضغط الهواء الخارجي الأكبر للبيضة عبر عنق الزجاجة.

ما عدد مولات الهواء في الزجاجة؟

ما ضغط الهواء داخل الزجاجة بعد تبريده، وقبل أن تبدأ البيضة في الحركة لأسفل عنق الزجاجة مباشرةً؟

س١٨:

حاوية حجمها 2.45 L تحتوي على غاز عند درجة حرارة 42C وضغط مقداره 8.24×10 N/m2. ما عدد مولات الغاز في الحاوية؟

س١٩:

وعاء جاسئ يُحفَظ عند ضغط 10 MPa ودرجة حرارة 300 ℃. يحتوي الوعاء على بخار كتلته 0.80 kg. ما حجم الوعاء؟

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