Svaralykill

Kafli 9

Egg brýnds hnífs hefur minna yfirborðsflatarmál en bitlaus hnífur. Þar sem þrýstingur er kraftur á flatarmálseiningu beitir beittur hnífur meiri þrýstingi með sama krafti og sker því mun betur í gegnum efni.

Að liggja dreifir þyngd þinni yfir stærra yfirborðsflatarmál og beitir því minni þrýstingi á ísinn miðað við að standa. Ef þú beitir minni þrýstingi er ólíklegra að þú brotnir í gegnum þunnan ís.

0,809 atm; 82,0 kPa

2,2 $\times ⁠$ 10² kPa

Jörðin: 101 kPa; Venus: 9,00 $\times ⁠$ 10³ kPa

11.

(a) 101,4 kPa; (b) 6,8 kPa fall

13.

(a) 264 torr; (b) 35.200 Pa; (c) 0,352 bar

15.

(a) 623 mm Hg; (b) 0,820 atm; (c) 83,1 kPa

17.

Með lokuðum þrýstimæli myndi engin breyting sjást, þar sem uppgufaði vökvinn myndi leggja til jafnan, andstæðan þrýsting í báðum örmum mælisins. Með opnum þrýstimæli fengist hins vegar hærri þrýstingsmæling á gasinu en búist var við, þar sem P_gas = P_atm + P_vökvi.

19.

Eftir því sem bólurnar stíga minnkar þrýstingurinn og því eykst rúmmál þeirra, eins og lögmál Boyles segir til um.

21.

(a) Fjöldi agna í gasinu eykst eftir því sem rúmmálið eykst. (b) hitastig, þrýstingur

23.

Ferillinn væri lengra til hægri og ofar, en hefði sömu grunnlögun.

25.

Um það bil 12,5 L

27.

3,40 $\times ⁠$ 10³ torr

29.

12,1 L

31.

217 L

33.

8,190 $\times ⁠$ 10⁻² mol; 5,553 g

35.

(a) 7,24 $\times ⁠$ 10⁻² g; (b) 23,1 g; (c) 1,5 $\times ⁠$ 10⁻⁴ g

37.

5561 L

39.

46,4 g

41.

Fyrir gas sem sýnir kjörhegðun:

Fjögur línurit eru sýnd. Í a er rúmmál á lárétta ásnum og þrýstingur á lóðrétta ásnum. Lækkandi leitni með minnkandi breytingahraða er sýnd með bognum ferli. Merkingin n, P cons er sýnd á línuritinu. Í b er hitastig á lárétta ásnum og rúmmál á lóðrétta ásnum. Vaxandi línuleg leitni er sýnd með beinu línustriki. Merkingin n, P cons er sýnd á línuritinu. Í c er hitastig á lárétta ásnum og þrýstingur á lóðrétta ásnum. Vaxandi línuleg leitni er sýnd með beinu línustriki. Merkingin n, P cons er sýnd á línuritinu. Í d er rúmmál á lárétta ásnum og 1 deilt með þrýstingi á lóðrétta ásnum. Vaxandi línuleg leitni er sýnd með beinu línustriki á línuritinu. Merkingin n, P cons er sýnd á línuritinu.

43.

(a) 1,85 L CCl₂F₂; (b) 4,66 L CH₃CH₂F

45.

0,644 atm

47.

Þrýstingurinn lækkar um stuðulinn 3.

49.

4,64 g/L

51.

38,8 g

53.

72,0 g/mol

55.

88,1 g/mol; PF₃

57.

141 atm, 107.000 torr, 14.300 kPa

59.

CH₄: 276 kPa; C₂H₆: 27 kPa; C₃H₈: 3,4 kPa

61.

Já

63.

740 torr

65.

(a) Ákvarðaðu mólfjölda HgO sem sundrast; notaðu efnajöfnuna til að ákvarða mólfjölda O₂ sem myndast við sundrun þessa magns af HgO; og ákvarðaðu rúmmál O₂ út frá mólfjölda O₂, hitastigi og þrýstingi. (b) 0,308 L

67.

(a) Ákvarðaðu mólmassa CCl₂F₂. Reiknaðu út frá stilltri efnajöfnu þann mólfjölda H₂ sem þarf til að hvarfið gangi til fulls. Breyttu mólfjölda H₂ í rúmmál með því að nota kjörgaslögmálið. (b) 3,72 $\times ⁠$ 10³ L

69.

(a) Stilltu jöfnuna. Ákvarðaðu grömm af CO₂ sem myndast og mólfjöldann. Ákvarðaðu rúmmál gassins út frá kjörgaslögmálinu. (b) 7,43 $\times ⁠$ 10⁵ L

71.

42,00 L

73.

(a) 18,0 L; (b) 0,533 atm

75.

10,57 L O₂

77.

5,40 $\times ⁠$ 10⁵ L

79.

XeF₄

81.

4,2 klukkustundir

83.

Útflæði skilgreinist sem það ferli þegar gas sleppur í gegnum lítið gat út í lofttæmi. Lögmál Grahams segir að fyrir blöndu tveggja lofttegunda, A og B, gildi: hraði_A/hraði_B = (mólmassi_B/mólmassi_A)¹ᐟ². Bæði A og B eru í sama íláti við sama hitastig og munu því hafa sömu hreyfiorku: KE_A = KE_B; KE = 1/2 mv². Þess vegna er 1/2 m_Av_A² = 1/2 m_Bv_B²; v_A²/v_B² = m_B/m_A; (v_A²/v_B²)¹ᐟ² = (m_B/m_A)¹ᐟ²; v_A/v_B = (m_B/m_A)¹ᐟ².

85.

F₂, N₂O, Cl₂, H₂S

87.

1,4; 1,2

89.

51,7 cm

91.

Já. Á hverju augnabliki er dreifing á hraða sameinda í gassýni. Hver einasta sameind getur aukið eða minnkað hraða sinn þegar hún rekst á aðrar sameindir. Meðalhraði allra sameindanna er fasti við fast hitastig.

93.

H₂O. Kæling hægir á He-atómunum, sem veldur því að þau hegða sér eins og þau væru þyngri.

95.

(a) Þrýstingur gassins helst stöðugur. (b) Meðalhreyfiorkan tvöfaldast. (c) Kvaðratmeðalhraðinn eykst í √2 sinnum upphaflegt gildi sitt; u_rms er í réttu hlutfalli við KE_avg.

97.

(a) jafnt og; (b) minna en; (c) 29,48 g/mol; (d) 1,095 g/L; (e) 0,130 g/L; (f) 4,0 $\times ⁠$ 10² kg; nettólyftigeta = 1,7 $\times ⁠$ 10² kg; (g) 1,14 $\times ⁠$ 10⁵ L af CO₂ og 1,53 $\times ⁠$ 10⁵ L af H₂O; (h) 3,87 $\times ⁠$ 10⁴ kJ/min

99.

Gös C, E og F

101.

Hegðun gassins verður líkust kjörgashegðun við þær aðstæður sem lágmarka líkurnar á verulegum víxlverkunum milli gasatóma eða gassameinda, þ.e. við lágan þrýsting (færri atóm eða sameindir á rúmmálseiningu) og hátt hitastig (meiri hreyfiorka atóma eða sameinda gerir þær síður móttækilegar fyrir aðdráttarkröftum). Aðstæðurnar sem lýst er í (b), hátt hitastig og lágur þrýstingur, eru því líklegastar til að skila kjörgashegðun.

103.

SF₆

105.

(a) Bein lárétt lína við 1,0; (b) Þegar raungös eru við lágan þrýsting og hátt hitastig hegða þau sér nógu líkt kjörgösum til að hægt sé að nálga þau sem slík; í sumum tilfellum sjáum við þó að við háan þrýsting og hitastig bregst kjörgasnálgunin og er verulega frábrugðin þrýstingnum sem reiknaður er með kjörgasjöfnunni. (c) Því meiri sem þjappanleikinn er, því meira máli skiptir rúmmálið. Við lágan þrýsting er leiðréttingarþátturinn fyrir millisameindakrafta mikilvægari og áhrif rúmmáls gassameindanna á Z myndu vera lítilsháttar minnkun á þjappanleika. Við hærri þrýsting myndu áhrif rúmmáls gassameindanna sjálfra á Z auka þjappanleika (sjá mynd 9.35). (d) Aftur, við lágan þrýsting, myndu áhrif millisameindakrafta á Z vera mikilvægari en leiðréttingarþátturinn fyrir rúmmál gassameindanna sjálfra, þótt þau gætu enn verið lítil. Við hærri þrýsting og lágt hitastig yrðu áhrif millisameindakrafta verulegri.