Gasgesetze - gemischte Aufgaben und Übungen Teil 1

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Eine der wichtigsten Vorstellungen zum Verhalten (Druck, Volumen) von Gasen stammt von Avogadro. Welche Zusammenhänge bei Gasen gelten nach Avogadro

a) Gleiche Volumina beliebiger Gase enthalten bei gleichem Druck und gleicher Temperatur die gleiche Anzahl an Teilchen (Atome bzw. Moleküle)

b) Gleiche Volumina beliebiger Gase enthalten bei gleichem Druck und gleicher Temperatur niemals gleiche Anzahl an Teilchen (Atome bzw. Moleküle)

2) Beim "Rechnen" mit Gasen verwenden wir das sogenannte Normvolumen von Gasen. Bei Standardbedingungen hat 1 mol eines idealen Gases

a) ein Normvolumen von 100 l

b) ein Normvolumen von 22,4 l

3) In einem Kolben befindet sich ein abgeschlossenes Gasvolumen, der Druck beträgt 800 hPa. Der Kolben ist 100 cm lang. Auf welche Länge muss der Kolben zusammengepresst werden, damit sich der Druck des Gases auf 1000 hPa erhöht. Wie gehen wir die Lösung der Aufgabe an?

a) Es gelten die Gasgesetze, daher gilt Druck : Volumen ist konstant. => Die Länge beträgt 120 cm

b) Es gelten die Gasgesetze, daher gilt Druck x Volumen ist konstant. => p1 ·V1 = p2 · V2. Da sich der Druchmesser des Kolben nicht ändert, kann diese Größe gekürtzt werden, es bleibt: p1 ·l1 = p2 · l2 => Lösung: Die Länge beträgt 80 cm

4) Wir nehmen wieder unseren Kolben aus Aufgabe 3. In diesem Kolben haben wir nun ein abgeschlossenes Gasvolumen von 200 cm³, dass eine Temperatur von 20°C hat. Der Außendruck beträgt 1,0 bar. Was muss man tun, damit sich das Gasvolumen bei gleichbleibendem Druck um 10% vergrößert?

a) Da sich das Volumen bei konstanten Druck ausdehnt, müssen wir es erhitzen. Auch hier wenden wir die Gasgesetze an, womit wir zum Schluss kommen, dass das Gas auf 49°C erwärmt werden muss.

b) Da sich das Volumen bei konstanten Druck ausdehnt, müssen wir es erhitzen. Auch hier wenden wir die Gasgesetze an, womit wir zum Schluss kommen, dass das Gas auf 22°C erwärmt werden muss

5) Wie haben wir Aufgabe 4 gelöst und die Temperaturerhöhung berechnet?

a) Nach den entsprechenden Gasgesetzen gilt (bei konstantem Druck): Das Volumen ist proportional zur Temperatur. Da das Volumen um 10% steigt, muss auch die Temperatur steigen, d.h. das Gas muss auf 22°C erwärmt werden.

b) Nach den entsprechenden Gasgesetzen gilt (bei konstantem Druck): Das Volumen ist proportional zur Temperatur. Da das Volumen um 10% steigt, muss auch die Temperatur steigen (Achtung: bei den Gasgesetzen rechnen wir mit der absoluten Temperatur)

6) Eine leere, verschlossene Gasflasche wird bei einem Druck von 100,00 hPa und einer Temperatur von 20°C in die Sonne gestellt. Die Temperatur in der Flasche steigt dabei auf 50°C. Wie groß ist nach dem Erwärmen der Druck in der Gasflasche?

a) Der Druck in der Gasfalsche beträgt nach dem Erwärmen 110,24 hPa

b) Der Druck in der Gasflasche beträgt nach dem Erwärmen 250 hPa

7) Wie haben wir Aufgabe 6 gelöst und die Druckerhöhung durch die Erwärmung der Gasflasche berechnet?

a) Nach den entsprechenden Gasgesetzen gilt: p1 : T1 = p2 : T2 => p2 = (p1 · T2) : T1

b) Nach den entsprechenden Gasgesetzen gilt: p1 · T1 = p2 · T2 => p2 = (p1 · T1) : T2

Physik Test – Aufgaben-Mix1

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