تست تالیفی شیمی دهم – رابطه فشار و حجم گازهای ایده آل – قانون بویل

تست تالیفی شیمی دهم – رابطه فشار و حجم گازهای ایده آل – قانون بویل

 

تست تالیفی شیمی دهم فصل دوم

نمونه ای از هوا در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و فشار ۱ اتمسفر ۱ لیتر حجم دارد. در این دما، چه فشاری برای متراکم کردن آن تا ۱۰۰ سانتی متر مکعب لازم است؟

الف: ۱ اتمسفر

ب: ۰٫۱ اتمسفر

ج: ۱۰ اتمسفر

د: ۱۰۰ اتمسفر

 

پاسخ:

دانش آموزان عزیزم ما دو نوع گاز داریم: گازهای واندروالس و گازهای ایده آل. در شیمی دبیرستان (شیمی دهم) فقط به بحث گازهای ایده آل پرداخته شده است. در این گازها بر اساس قوانین بویل و شارل – گیلوساک رابطه زیر بین حجم و فشار و دما و تعداد مول یک گاز برقرار است:

 

PV = nRT

 

در این فرمول: P نشان دهنده فشار بر حسب اتمسفر (atm)، V نشان دهنده حجم بر حسب لیتر (L)، n نشان دهنده مقدار ماده بر حسب مول (mol)، T نشان دهنده دما بر حسب کلوین (K) و R نشان دهنده ثابت مولی گازها (۰٫۰۸۲L.atm/mol.K) می باشد.

قانون بویل ارتباط بین فشار و حجم گازها را بر اساس این فرمول در دما و مقدار ثابت بررسی می کند:

 

P₁V₁ = P₂V₂

 

با توجه به اینکه سوال یک نمونه گاز داده ولی دو حالت بیان نموده است. بنابراین داریم:

حالت اول: P₁ و V₁ برابر ۱ اتمسفر و ۱ لیتر است.

حالت دوم: P₂ مجهول است ولی حجم V₂ را ۱۰۰ cm³ داده است. و چون می دانیم هر سانتی متر مکعب برابر ۱ میلی لیتر است، بنابراین V₂ هم برابر ۱۰۰ میلی لیتر یا ۰٫۱ لیتر می باشد.

حالا مقادیر را در رابطه جایگذاری می کنیم:

 

P₁V₁ = P₂V₂

⇓

۱ × ۱ = P₂ × ۰٫۱

⇓

۱۰ = P₂

 

گزینه صحیح:

بنابراین فشار این نمونه هوا باید ۱۰ اتمسفر باشد یعنی گزینه ج صحیح می باشد.

 

دکتر مهدی نباتی

 

 

 

تدریس خصوصی و گروهی شیمی دبیرستان و کنکور در تهران