ملف تدريبي: الخواص الإجمالية للغازات المثالية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب العلاقة بين التغيُّرات في ضغط الغاز المثالي وحجمه ودرجة حرارته.

س١:

أيُّ الصِّيَغ الآتية تُمثِّل العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة المُطلَقة في الغاز المثالي تمثيلًا صحيحًا؟

  • أ𝑉𝑇𝑃
  • ب𝑃𝑉𝑇
  • ج𝑃𝑉𝑇
  • د𝑉𝑃𝑇
  • ه𝑃𝑇𝑉

س٢:

تحتوي أسطوانة غطاؤها مُتحرِّك على غاز حجمه 0.022 m3. درجة حرارة الغاز الابتدائية 348 K. تزيد درجة الحرارة إلى 512 K ويرتفع الغطاء ليتساوى الضغط مع القيمة التي كان عليها قبل التسخين. ما الحجم الذي يَشْغَله الغاز في الأسطوانة بعد تسخينه؟ قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٣:

أسطوانة غاز تحتوي على غاز حجمه 3.25 m3 عند ضغط 520 kPa ودرجة حرارة 300 K. عند أيِّ درجة يُصبِح ضغط الغاز في الأسطوانة 865 kPa؟ قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٤:

سحابة يكون حجمها 3‎ ‎560 m3 عندما تكون في هواء ضغطه 106 kPa ودرجة حرارته 290 K. تنخفض درجة حرارة الهواء بعد ذلك إلى 275 K وينخفض ضغط الهواء إلى 101 kPa، ويتسبَّب ذلك في انضغاط السحابة، كما هو موضَّح في المُخطَّط. ما حجم السحابة الجديد؟ قرِّب إجابتك لأقرب متر مكعب.

س٥:

منطاد حجمه 0.015 m3 عند مستوى سطح البحر؛ حيث ضغط الهواء يساوي 101 kPa، ودرجة الحرارة تساوي 300 K. أوجد حجم هذا المنطاد عند نقطة على ارتفاع 1.4 km فوق سطح البحر؛ حيث درجة الحرارة تساوي 245 K. مَثِّل الغلاف الجوي بحيث تكون كثافته منتظمة وتساوي 1.225 kg/m3. أجب لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٦:

منطاد طقس حجمه الابتدائي 1.2 m3، وضغطه الابتدائي 102 kPa، ودرجة حرارته الابتدائية 290 K. عند الارتفاع في الهواء، يصبح حجم المنطاد 1.0 m3، وضغطه 96 kPa، ودرجة حرارته 240 K. ما النسبة المئوية للغاز المتسرب من المنطاد؟ أوجد الإجابة لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ36.5%
  • ب1.36%
  • ج94.8%
  • د5.23%
  • ه30.4%

س٧:

أسطوانة ذات غطاء متحرِّك تحتوي على هواء حجمه 0.042 m3، عند ضغط مقداره 101 kPa. دُفع غطاء الأسطوانة لأسفل بقوة خارجية مقدارها 𝐹، كما هو موضَّح بالشكل. القوة تتضمَّن وزن الغطاء. نتج عن ذلك أن تحرَّك الغطاء لأسفل 10 cm، وزاد ضغط الهواء بمقدار 28 kPa. يتوقَّف الغطاء عن الحركة عندما يتساوى الضغط أعلى وأسفل الغطاء. يتغيَّر الضغط بصورة خطية أثناء تحريك الغطاء، ولا تتغيَّر درجة الحرارة أثناء الانضغاط.

ما مساحة غطاء الأسطوانة؟ أجب لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

ما ارتفاع الأسطوانة؟ أجب لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

ما مقدار القوة المؤثِّرة على الغطاء؟ أجب لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

ما مقدار الشغل المبذول لضغط الغاز؟ أجب لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٨:

يحتوي بالون على 0.012 m3 من الهواء عند ضغط 101 kPa، ودرجة حرارة 300 K. انتقل الهواء من هذا البالون إلى بالون آخَر حجمه نصف حجم البالون الأول. تطلَّب الأمر 125 kPa من الضغط الخارجي لنقل هذا الهواء. ما درجة حرارة الهواء في البالون الجديد؟ أجب لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٩:

فقاعة هواء صاعدة في عمود ماء لها حجم عند قاعدة العمود، وحجم أكبر بالقرب من قمة العمود، كما هو موضَّح في الشكل. أوجد ارتفاع الفقاعة أعلى قاعدة العمود عندما يكون حجمها 1.55 مثل حجمها عند قاعدة العمود. استخدِم القيمة 101 kPa للضغط الجوي، والقيمة 1‎ ‎000 kg/m3 لكثافة الماء. درجة حرارة الماء مُنتظِمة. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ5.67 m
  • ب1.60 m
  • ج26.3 m
  • د0.567 m
  • ه16.0 m

س١٠:

نُفخ بالون بإضافة المزيد من الهواء إليه، فأدَّى ذلك إلى زيادة حجمه، كما هو موضَّح بالشكل. كان ضغط الهواء داخل البالون 101 kPa قبل نفخه، وأصبح 121 kPa بعد النفخ. لم تتغيَّر درجة حرارة الهواء داخل البالون عند نفخه. يمكن افتراض أن الغاز يتصرَّف باعتباره غازًا مثاليًّا.

أوجد حجم البالون بعد نفخه في صورة نسبة مئوية من حجمه قبل النفخ. اكتب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ375%
  • ب63.6%
  • ج275%
  • د19.8%
  • ه175%

أوجد كتلة الهواء داخل البالون بعد نفخه في صورة نسبة مئوية من كتلته قبل النفخ. اكتب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ329%
  • ب429%
  • ج130%
  • د229%
  • ه69.6%

س١١:

ملأ طفلٌ بالونًا بالهواء عند مستوى سطح البحر، ثم صعد إلى قمة برج مرتفع. لاحَظَ أن البالون يبدو أكبر حجمًا. أيٌّ ممَّا يلي يفسِّر سبب زيادة حجم البالون؟

  • ألأن الضغط الجوي يزيد كلما ارتفعنا لأعلى، فيتمدَّد البالون.
  • بلأن درجة الحرارة تنخفض كلما ارتفعنا لأعلى، فيتمدَّد البالون.
  • جلأن الضغط الجوي يقل كلما ارتفعنا لأعلى، فيتمدَّد البالون.
  • دلأن درجة الحرارة ترتفع كلما ارتفعنا لأعلى، بالقرب من الشمس، فيتمدَّد البالون.

س١٢:

منطاد سعته 10 m3 مُلِئَ بالغاز عند ضغط قياسي قيمته 1 atm ودرجة حرارة مقدارها 24C. إذا تحرَّك المنطاد لأعلى إلى ارتفاع يكون الضغط الجوي عنده يساوي 0.96 atm، ودرجة الحرارة تساوي 9C، يُصبِح الحجم .

  • أ3.91 m3
  • ب10.97 m3
  • ج28.78 m3
  • د9.89 m3

س١٣:

سُخِّن غاز مثالي حجمه 40 m3، فارتفعت درجة حرارته من 23C إلى 60C. خلال ذلك الزمن، أصبح حجمه 34 m3؛ إذن .

  • أقلَّتْ كثافته
  • بلم يتغيَّر ضغطه
  • جازداد ضغطه
  • دلم تتغيَّر كثافته

س١٤:

بالون حجمه 0.75 cm3 مُلِئَ بالغاز ليطفو على سطح الماء عند درجة حرارة 27C. إذا أخذ غوَّاص هذا البالون معه مسافة 12 m تحت سطح الماء عند درجة حرارة 15C، فاحسب حجم البالون عند هذا العمق، علمًا بأن 𝜌=1025/wkgm، 𝑃=10/aNm، 𝑔=9.8/ms.

  • أ1.72 cm3
  • ب0.19 cm3
  • ج1.59 cm3
  • د0.33 cm3

س١٥:

يحتوي بالون على حجم 𝑉 من غاز الهليوم عند درجة حرارة 𝑇 وضغط 𝑃. عندما ينكمش حجم البالون إلى 13𝑉، وتُصبِح درجة حرارته 3𝑇، فإن ضغطه يساوي .

  • أ13𝑃
  • ب6𝑃
  • ج9𝑃
  • د3𝑃

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