Fysik

Idealgasligningen

20. april kl. 19:57 af Studernede11 - Niveau: B-niveau

Har brug for hjælp til disse 3 opgave??

12.

Hydrogen gas transporteres i helstøbte rørbeholdere. Hvor meget hydrogen gas indeholder en rør-beholder med volumenet 1m3, temperaturen 20°C og trykket 200 bar? Hvor meget stiger trykket hvis rør-beholderen skal anvendes til transport i et klima med 40°C? (samme stofmængde)

13.

Beregn massen af hydrogengas i rørbeholderen beskrevet i spm 12.

14.

Hvad sker der med tryk hvis 2 volumener af den samme ideale gas i beholdere med ens temperaturer kobles sammen og hvordan kan det resulterende, nye tryk beregnes? Udled en ligning til beregningen!

Brugbart svar (0)

Svar #1
20. april kl. 20:36 af peter lind

1) Brug P*V = n*R*T hvor P er trykket V er rumfanger, n er antal grammolekyler R er gaskonstanten og T er temperaturen i grad kelvin

I opgaven er alt hvad der ændrer sig trykker P og T så det kan i dette tilfælde skrives at P = k*T som giver at P1 = k*T1 og P2 = k*T2 eliminer k fra disse to ligninger

2. Brug idealgasligningen til at beregne n

3. Trykket er uændret

Svar #2
20. april kl. 23:30 af Studernede11

Kan det passe at det nye tryk er 214 bar og massen bliver 16550,8 g?
Og hvorfor er trykket uændret?

Brugbart svar (0)

Svar #3
21. april kl. 08:09 af mathon

$\small \small \begin{array}{lllllll} \textbf{14.}\\& \textup{To volumener giver}\\&\textup{naturligvis dobbelt}\\&\textup{antal mol:}\\&& p=\frac{2n\cdot R\cdot T}{2V}=\frac{n\cdot R\cdot T}{V} \qquad \textup{med konstant T}\end{}$

Svar #4
21. april kl. 09:01 af Studernede11

Tak

Brugbart svar (0)

Svar #5
21. april kl. 18:42 af ringstedLC

12.1

$\begin{align*} p\cdot V &= n\cdot R\cdot T \\n &= \frac{p\cdot V}{R\cdot T}=...\;\textup{mol} \end{align*}$

i SI-enheder. Det vil bl.a. sige at temp. her er i Kelvin.

12.2 Der spørges til stigningen, - ikke "det nye tryk":

$\begin{align*} \frac{p}{p_0} &= \frac{T}{T_0}=n\cdot R &&,\;V=V_0 \\ \frac{p}{p_0}-1 &= \frac{T}{T_0}-1 \\ p-p_0 &= p_0\cdot \biggl(\frac{T}{T_0}-1\biggr)=\Delta p \end{align*}$

... dog er dit nye tryk rigtigt.

13.

$\begin{align*} p\cdot V=n\cdot R\cdot T &= \frac{m}{M}\cdot R\cdot T \\ m &= p\cdot V\cdot \frac{M}{R\cdot T} \\ m_\textup{H} &= \frac{p_\textup{H}\cdot V\cdot M_\textup{H}}{R\cdot T} \\ m_\textup{H} &= \frac{20\cdot 10^6\,\textup{Pa}\cdot 1\,\textup{m}^3\cdot 1.008\,\textup{g\,mol}^{-1}}{8.3145\,\textup{Pa\;m}^3\, \bigl(\textup{mol\;K}\bigr)^{-1}\cdot \bigl(273.15+20\bigr)\,\textup{K}} \\ m_\textup{H} &= 8172\,\textup{g} \end{align*}$

Brugbart svar (0)

Svar #6
21. april kl. 18:42 af ringstedLC

14. To vol. med to tryk kobles sammen:

$\begin{align*} p_1\cdot V_1+p_2\cdot V_2 &= p_3\cdot V_3 \\ p_3 &=\frac{p_1\cdot V_1+p_2\cdot V_2}{V_3} \\ &= \frac{R\cdot T\cdot n_1+R\cdot T\cdot n_2}{V_1+V_2} \\ p_3 &= R\cdot T\cdot \frac{n_1+n_2}{V_1+V_2} \end{align*}$

Eksempel:

$\begin{align*} V_1=V_2 &\;\;,\; n_2=3\,n_1 &&\Rightarrow p_2=R\cdot T\cdot \frac{3\,n_1}{V_1}=3\,p_1: \\ p_3 &= R\cdot T\cdot \frac{n_1+3\,n_1}{2\,V_1} && \Rightarrow p_3 =\frac{1+3}{2}\, R\cdot T\cdot \frac{n_1}{V_1} \\ &&&\quad\;\; p_3=2\, p_1 \\ p_3 &= R\cdot T\cdot \frac{\frac{1}{3}\,n_2+n_2}{2\,V_2} && \Rightarrow p_3 =\frac{1+3}{3\cdot 2}\, R\cdot T\cdot \frac{n_2}{V_2} \\ &&&\quad\;\; p_3=\tfrac{2}{3}\, p_2 \end{align*}$

Svar #7
21. april kl. 21:11 af Studernede11

Men er mol ikke 2,0 og ikke 1,0? Og det her jeg får dobbelt så mange gram en din udregning.

Svar #8
21. april kl. 21:14 af Studernede11

Ja og så er stigningen fra 200 til 213 bar. Så fra 20 til 40 grader siger trykket med 13 bar?

Brugbart svar (1)

Svar #9
21. april kl. 21:49 af ringstedLC

#7 Nej, ingen af delene...

$\begin{align*} p\cdot V &= n\cdot R\cdot T \\n &= \frac{p\cdot V}{R\cdot T}=...\;\textup{mol} \end{align*}$

i SI-enheder. Det vil bl.a. sige at temp. her er i Kelvin.

$\begin{align*} n &= \frac{20\cdot 10^6\,\textup{Pa}\cdot 1\,\textup{m}^3}{8.3145\,\textup{Pa\;m}^3\bigl(\textup{mol\,K}\bigr)^{-1}\cdot \bigl(273.15+20\bigr)\,\textup{K}}=...\;\textup{mol} \end{align*}$

#8 Du fik 214 bar tidligere. Afrund korrekt!

Svar #10
21. april kl. 22:59 af Studernede11

Det var en skrive fejl. Gør mit bedste og beregne denne opgave. Og har isse fået de samme tal i ligningen.

Svar #11
22. april kl. 10:52 af Studernede11

Et spørgsmål mere. Jeg har slået dett op på nettt om Molar i Hydrogen gas.

The molar mass of hydrogen is 2.01568 g/mole. It can be calculated by multiplying the atomic weight of hydrogen (1.00784 atomic mass units) by 2. As hydrogen gas is formed of two hydrogen (H) molecules bound together (H2) – the molar mass can be calculated as 1.00784 x 2 = 2.01568 grams.

Og hvad for tal jeg jeg rette mig efter? Du beregner med 1,008 g mol?

Brugbart svar (0)

Svar #12
22. april kl. 15:02 af peter lind

ca 2g

Brugbart svar (0)

Svar #13
22. april kl. 15:55 af peter lind

Det hedder et gramMOLEKYLE

Brugbart svar (0)

Svar #14
22. april kl. 20:42 af ringstedLC

#11 Undskyld, - og godt at du er "vågen".

13. rettelse:

$\begin{align*} p\cdot V=n\cdot R\cdot T &= \frac{m}{M}\cdot R\cdot T \\ m &= p\cdot V\cdot \frac{M}{R\cdot T} \\ m_\textup{H} &= \frac{p_\textup{H}\cdot V\cdot M_{\color{Red} {\textup{H}_2}}}{R\cdot T} \\ &= \frac{20\cdot 10^6\,\textup{Pa}\cdot 1\,\textup{m}^3\cdot {\color{Red} 2.016}\,\textup{g\,mol}^{-1}}{8.3145\,\textup{Pa\;m}^3\, \bigl(\textup{mol\;K}\bigr)^{-1}\cdot \bigl(273.15+20\bigr)\,\textup{K}} \\ m_\textup{H} &= {\color{Red} 16344}\,\textup{g} \end{align*}$

altså tæt på din beregning.

Svar #15
22. april kl. 20:51 af Studernede11

Tak

Skriv et svar til: Idealgasligningen

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.