Gas Pressure & Gas Lawsความดันแก๊สและกฎของแก๊ส

IGCSE Physics · Edexcel 4PH1 & 4SD0 · free step-by-step lesson, every question with its answer and the reason behind itบทเรียนฟรีทีละขั้น ทุกข้อมีเฉลยและเหตุผลกำกับ

1. Warm-upวอร์มอัพ

Trapped air pushes back on the plungerอากาศที่ขังไว้ดันลูกสูบกลับ

You cannot see air. Its particles push on the plunger. The particles of a gas are called molecules.เรามองไม่เห็นอากาศ · อนุภาคของมันดันลูกสูบ · อนุภาคของแก๊สเรียกว่าโมเลกุล

1. Air pushes on a piston with a force of 300 N. The area of the piston is 0.002 m². Calculate the pressure of the air.อากาศดันลูกสูบด้วยแรง 300 N · ลูกสูบมีพื้นที่ 0.002 m² · คำนวณความดันของอากาศ
   Answer:เฉลย: $p=\dfrac{F}{A}=\dfrac{300}{0.002}=150000$ Pa ($150$ kPa)$p=\dfrac{F}{A}=\dfrac{300}{0.002}=150000$ Pa ($150$ kPa)Force over area: $p=\dfrac{F}{A}$   $=\dfrac{300}{0.002}$   $=150\,000\text{ Pa}$ $1$ kPa $=1000$ Pa, so $150\,000$ Pa is $150$ kPa.แรงหารด้วยพื้นที่: $p=\dfrac{F}{A}$   $=\dfrac{300}{0.002}$   $=150\,000\text{ Pa}$ $1$ kPa $=1000$ Pa · $150\,000$ Pa จึงเท่ากับ $150$ kPa
2. A balloon is full of air. In which directions does the air push on the rubber?ลูกโป่งมีอากาศอยู่เต็ม · อากาศดันยางลูกโป่งไปทางไหนบ้าง
   Answer:เฉลย: in all directionsทุกทิศทางRound balloon, push everywhere The molecules move in every direction, so they push in every direction.ลูกโป่งกลม ดันทุกทาง โมเลกุลเคลื่อนที่ทุกทิศทาง · จึงดันทุกทิศทาง

2. Pressure from moleculesความดันมาจากโมเลกุล

Gas molecules hit the walls. Each hit is a force.โมเลกุลแก๊สชนผนัง · การชนแต่ละครั้งคือแรง

Gas molecules move fast, in random directionsโมเลกุลแก๊สเคลื่อนที่เร็ว ในทิศทางแบบสุ่ม

Each hit on a wall is a small force. The force on each unit of area is the pressure.ชนผนังแต่ละครั้งคือแรงเล็ก ๆ · แรงที่กระทำต่อพื้นที่หนึ่งหน่วยคือความดัน

1. How do the molecules in a gas move?โมเลกุลในแก๊สเคลื่อนที่อย่างไร
   Answer:เฉลย: fast, in random directionsเร็ว ในทิศทางแบบสุ่มRandom motion Random means every direction, so the gas fills its container.การเคลื่อนที่แบบสุ่ม แบบสุ่มคือไปทุกทิศ · แก๊สจึงเต็มภาชนะ
2. A gas molecule hits the wall of its container. What does it do to the wall?โมเลกุลแก๊สตัวหนึ่งชนผนังภาชนะ · มันทำอะไรกับผนัง
   Answer:เฉลย: it exerts a force on the wallออกแรงกระทำต่อผนังHit = push on the wall: $p=\dfrac{F}{A}$ Many hits give a steady force. Force on area is pressure.ชน = ดันผนัง: $p=\dfrac{F}{A}$ การชนจำนวนมากให้แรงที่สม่ำเสมอ · แรงต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่คือความดัน
3. Describe how the molecules of a gas exert a pressure on the walls of its container. (3 marks)บรรยายว่าโมเลกุลของแก๊สทำให้เกิดความดันบนผนังภาชนะได้อย่างไร · (3 คะแนน)
   Answer:เฉลย: random motion · collisions with the walls · each collision a force; force per unit area = pressureเคลื่อนที่แบบสุ่ม · ชนผนัง · การชนแต่ละครั้งคือแรง · แรงต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ = ความดันMotion, collision, force: one mark each.การเคลื่อนที่ · การชน · แรง · ข้อละคะแนน

3. Absolute zero and kelvinศูนย์สัมบูรณ์และเคลวิน

$0$ K $=-273$ °C. Add 273 to change °C to K.$0$ K $=-273$ °C · บวก 273 เพื่อเปลี่ยน °C เป็น K

The Kelvin scale starts at absolute zeroสเกลเคลวินเริ่มที่ศูนย์สัมบูรณ์

At $-273$ °C the molecules have the least kinetic energy possible. Nothing can be colder.ที่ $-273$ °C โมเลกุลมีพลังงานจลน์น้อยที่สุดที่เป็นไปได้ · ไม่มีอะไรเย็นกว่านี้

1. Change 27 °C into kelvin.เปลี่ยน 27 °C เป็นเคลวิน
   Answer:เฉลย: $T=27+273=300$ K$T=27+273=300$ K°C to K: add 273: $T=27+273$   $=300\text{ K}$°C เป็น K: บวก 273: $T=27+273$   $=300\text{ K}$
2. Change 400 K into °C.เปลี่ยน 400 K เป็น °C
   Answer:เฉลย: $\theta=400-273=127$ °C$\theta=400-273=127$ °CK to °C: take away 273: $\theta=400-273$   $=127\text{ °C}$K เป็น °C: ลบ 273: $\theta=400-273$   $=127\text{ °C}$
3. Change $-73$ °C into kelvin.เปลี่ยน $-73$ °C เป็นเคลวิน
   Answer:เฉลย: $T=-73+273=200$ K$T=-73+273=200$ KBelow 0 °C, still positive K: $T=-73+273$   $=200\text{ K}$ A kelvin temperature is never negative.ต่ำกว่า 0 °C ก็ยังเป็น K บวก: $T=-73+273$   $=200\text{ K}$ อุณหภูมิเคลวินไม่มีค่าติดลบ
4. Why can nothing be colder than absolute zero?ทำไมไม่มีอะไรเย็นกว่าศูนย์สัมบูรณ์ได้
   Answer:เฉลย: At absolute zero the molecules have the least kinetic energy possible. They cannot slow down any more.ที่ศูนย์สัมบูรณ์ โมเลกุลมีพลังงานจลน์น้อยที่สุดที่เป็นไปได้ · ช้าลงกว่านี้ไม่ได้แล้วLeast energy, lowest temperature: $0\text{ K}=-273\text{ °C}$พลังงานน้อยสุด อุณหภูมิต่ำสุด: $0\text{ K}=-273\text{ °C}$
5. State what is meant by absolute zero, and give its value in °C. (2 marks)บอกความหมายของศูนย์สัมบูรณ์ และบอกค่าของมันเป็น °C · (2 คะแนน)
   Answer:เฉลย: the lowest possible temperature (least kinetic energy); −273 °C = 0 Kอุณหภูมิต่ำที่สุดที่เป็นไปได้ (พลังงานจลน์น้อยที่สุด) · −273 °C = 0 KKeep the minus sign. 273 °C is a very high temperature.ต้องมีเครื่องหมายลบ · 273 °C เป็นอุณหภูมิที่สูงมาก

4. Temperature and moleculesอุณหภูมิกับโมเลกุล

Kelvin temperature is proportional to the average kinetic energy.อุณหภูมิเคลวินแปรผันตรงกับพลังงานจลน์เฉลี่ย

Double the kelvin temperature, double the average kinetic energyอุณหภูมิเคลวินเป็นสองเท่า พลังงานจลน์เฉลี่ยก็เป็นสองเท่า

Hotter gas: faster molecules on average. The doubling works in kelvin only, never in °C.แก๊สร้อนกว่า: โมเลกุลเร็วกว่าโดยเฉลี่ย · การเป็นสองเท่าใช้ได้กับเคลวินเท่านั้น ใช้ °C ไม่ได้

1. A gas is heated from 20 °C to 80 °C. What happens to its molecules?แก๊สถูกทำให้ร้อนจาก 20 °C เป็น 80 °C · โมเลกุลของมันเป็นอย่างไร
   Answer:เฉลย: their average speed increasesอัตราเร็วเฉลี่ยเพิ่มขึ้นHotter means faster Higher temperature, more kinetic energy, higher average speed.ร้อนขึ้น = เร็วขึ้น อุณหภูมิสูงขึ้น พลังงานจลน์มากขึ้น อัตราเร็วเฉลี่ยสูงขึ้น
2. A gas is at 420 K. The average kinetic energy of its molecules halves. Calculate the new temperature in K.แก๊สอยู่ที่ 420 K · พลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลลดลงครึ่งหนึ่ง · คำนวณอุณหภูมิใหม่เป็น K
   Answer:เฉลย: $T=\dfrac{420}{2}=210$ K$T=\dfrac{420}{2}=210$ KHalf the energy, half the K: $T=\dfrac{420}{2}$   $=210\text{ K}$พลังงานครึ่ง K ครึ่ง: $T=\dfrac{420}{2}$   $=210\text{ K}$
3. A gas is at 27 °C. At what temperature is the average kinetic energy of its molecules twice as big?แก๊สอยู่ที่ 27 °C · ที่อุณหภูมิเท่าไรพลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลจะเป็นสองเท่า
   Answer:เฉลย: $27$ °C $=300$ K, $2\times300=600$ K $=327$ °C$27$ °C $=300$ K · $2\times300=600$ K $=327$ °CDouble in kelvin: $T=27+273$   $=300\text{ K}$   $2\times300=600\text{ K}$   $600-273=327\text{ °C}$คูณสองในหน่วยเคลวิน: $T=27+273$   $=300\text{ K}$   $2\times300=600\text{ K}$   $600-273=327\text{ °C}$
4. Gas A is at 300 K. Gas B is at 600 K. Compare the average kinetic energy of the molecules in the two gases. (2 marks)แก๊ส A อยู่ที่ 300 K · แก๊ส B อยู่ที่ 600 K · เปรียบเทียบพลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลในแก๊สทั้งสอง · (2 คะแนน)
   Answer:เฉลย: B: greater average kinetic energy, twice that of A (T doubled in K)B: พลังงานจลน์เฉลี่ยมากกว่า เป็นสองเท่าของ A (T เป็นสองเท่าในหน่วย K)Say which gas, then by how much.บอกว่าแก๊สไหน แล้วบอกว่าเป็นกี่เท่า

5. Pressure and temperatureความดันกับอุณหภูมิ

Fixed volume: $\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_2}{T_2}$, with $T$ in kelvin.ปริมาตรคงที่: $\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_2}{T_2}$ โดย $T$ เป็นเคลวิน

Pressure is proportional to kelvin temperatureความดันแปรผันตรงกับอุณหภูมิเคลวิน

Faster molecules hit the walls more often and harder. Double the kelvin temperature: double the pressure.โมเลกุลที่เร็วขึ้นชนผนังบ่อยขึ้นและแรงขึ้น · อุณหภูมิเคลวินเป็นสองเท่า ความดันก็เป็นสองเท่า

Heat the sealed can. Find the new pressure.ให้ความร้อนกระป๋องปิดสนิท · หาความดันใหม่

1. $T_1=27+273$Kelvin first.เปลี่ยนเป็นเคลวินก่อน
2. $=300\text{ K}$The start temperature.อุณหภูมิตอนแรก
3. $T_2=177+273$Same for the end.ทำแบบเดียวกันกับตอนหลัง
4. $=450\text{ K}$The end temperature.อุณหภูมิตอนหลัง
5. $\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_2}{T_2}$Now the equation.ตอนนี้ค่อยเขียนสมการ
6. $\dfrac{100}{300}=\dfrac{p_2}{450}$Substitute in kelvin.แทนค่าเป็นเคลวิน
7. $p_2=\dfrac{100\times450}{300}$Multiply both sides by 450.คูณทั้งสองข้างด้วย 450
8. $=150\text{ kPa}$Answer and unit.คำตอบพร้อมหน่วย

1. A gas in a sealed flask has a pressure of 120 kPa at 300 K. It is heated to 400 K. Calculate the new pressure.แก๊สในขวดปิดสนิทมีความดัน 120 kPa ที่ 300 K · ให้ความร้อนจนเป็น 400 K · คำนวณความดันใหม่
   Answer:เฉลย: $p_2=\dfrac{120\times400}{300}=160$ kPa$p_2=\dfrac{120\times400}{300}=160$ kPaSame ratio, new numbers: $\dfrac{120}{300}=\dfrac{p_2}{400}$   $p_2=\dfrac{120\times400}{300}$   $=160\text{ kPa}$อัตราส่วนเดิม ตัวเลขใหม่: $\dfrac{120}{300}=\dfrac{p_2}{400}$   $p_2=\dfrac{120\times400}{300}$   $=160\text{ kPa}$
2. A sealed car tyre gets hot on a drive. Its volume stays the same. Calculate the pressure after the drive.ยางรถที่ปิดสนิทร้อนขึ้นระหว่างขับรถ · ปริมาตรของยางคงที่ · คำนวณความดันหลังขับรถ
   Answer:เฉลย: $T_1=280$ K, $T_2=320$ K, $p_2=\dfrac{210\times320}{280}=240$ kPa$T_1=280$ K · $T_2=320$ K · $p_2=\dfrac{210\times320}{280}=240$ kPaKelvin first, then the ratio: $T_1=7+273$   $=280\text{ K}$   $T_2=47+273$   $=320\text{ K}$   $p_2=\dfrac{210\times320}{280}$   $=240\text{ kPa}$เคลวินก่อน แล้วอัตราส่วน: $T_1=7+273$   $=280\text{ K}$   $T_2=47+273$   $=320\text{ K}$   $p_2=\dfrac{210\times320}{280}$   $=240\text{ kPa}$
3. A sealed gas is heated from 20 °C to 40 °C. A student says the pressure doubles. What is wrong?แก๊สในภาชนะปิดถูกทำให้ร้อนจาก 20 °C เป็น 40 °C · นักเรียนคนหนึ่งบอกว่าความดันเป็นสองเท่า · ผิดตรงไหน
   Answer:เฉลย: Use kelvin: 293 K to 313 K. The pressure rises by a factor of $\tfrac{313}{293}\approx1.07$.ใช้เคลวิน: 293 K เป็น 313 K · ความดันเพิ่มขึ้น $\tfrac{313}{293}\approx1.07$ เท่าDouble °C is not double K: $\dfrac{313}{293}\approx1.07$°C สองเท่า ไม่ใช่ K สองเท่า: $\dfrac{313}{293}\approx1.07$
4. Heat a sealed gas. What happens to its pressure, and why? Two of the phrases score nothing.ให้ความร้อนแก๊สในภาชนะปิด · ความดันเป็นอย่างไร และทำไม · มีสองวลีที่ไม่ได้คะแนน
   Answer:เฉลย: The molecules gain kinetic energy and move faster, so they hit the walls more often and harder, and the pressure increases.โมเลกุลได้รับพลังงานจลน์และเคลื่อนที่เร็วขึ้น จึงชนผนังบ่อยขึ้นและแรงขึ้น ความดันจึงเพิ่มขึ้นFaster, more hits, harder hits Faster molecules reach the walls more often and push harder each time.เร็วขึ้น ชนบ่อยขึ้น ชนแรงขึ้น โมเลกุลที่เร็วขึ้นไปถึงผนังบ่อยขึ้น และดันแรงขึ้นทุกครั้ง

6. Pressure and volumeความดันกับปริมาตร

Same temperature: $p_1V_1=p_2V_2$.อุณหภูมิคงที่: $p_1V_1=p_2V_2$

Halve the volume and the pressure doublesปริมาตรลดเหลือครึ่ง ความดันเป็นสองเท่า

Same molecules, same speed, less space: they hit the walls more often.โมเลกุลเท่าเดิม เร็วเท่าเดิม ที่แคบลง · จึงชนผนังบ่อยขึ้น

1. A gas has a pressure of 100 kPa and a volume of 0.5 m³. Its volume changes to 0.25 m³ at the same temperature. Calculate the new pressure.แก๊สมีความดัน 100 kPa ปริมาตร 0.5 m³ · ปริมาตรเปลี่ยนเป็น 0.25 m³ ที่อุณหภูมิเท่าเดิม · คำนวณความดันใหม่
   Answer:เฉลย: $p_2=\dfrac{100\times0.5}{0.25}=200$ kPa$p_2=\dfrac{100\times0.5}{0.25}=200$ kPaHalf the volume, double the pressure: $100\times0.5=p_2\times0.25$   $p_2=\dfrac{50}{0.25}$   $=200\text{ kPa}$ปริมาตรครึ่ง ความดันสองเท่า: $100\times0.5=p_2\times0.25$   $p_2=\dfrac{50}{0.25}$   $=200\text{ kPa}$
2. The end of the syringe is sealed. The plunger is pushed in at the same temperature. Calculate the new volume.ปลายกระบอกฉีดยาปิดไว้ · ดันลูกสูบเข้าไปที่อุณหภูมิเท่าเดิม · คำนวณปริมาตรใหม่
   Answer:เฉลย: $V_2=\dfrac{100\times60}{250}=24$ cm³$V_2=\dfrac{100\times60}{250}=24$ cm³Higher pressure, smaller volume: $100\times60=250\times V_2$   $V_2=\dfrac{6000}{250}$   $=24\text{ cm}^3$ความดันสูงขึ้น ปริมาตรน้อยลง: $100\times60=250\times V_2$   $V_2=\dfrac{6000}{250}$   $=24\text{ cm}^3$
3. A gas is squashed into a smaller volume at the same temperature. Why does its pressure rise?แก๊สถูกบีบให้ปริมาตรเล็กลงที่อุณหภูมิเท่าเดิม · ทำไมความดันจึงเพิ่มขึ้น
   Answer:เฉลย: the molecules hit the walls more oftenโมเลกุลชนผนังบ่อยขึ้นLess space, more hits Same speed, shorter trips between walls, so more hits each second.ที่แคบลง ชนบ่อยขึ้น เร็วเท่าเดิม ระยะไปถึงผนังสั้นลง · จึงชนมากขึ้นในแต่ละวินาที
4. A fixed mass of gas is squashed into a smaller volume. Its temperature stays the same. Explain why its pressure increases. (3 marks)แก๊สมวลคงที่ถูกบีบให้มีปริมาตรเล็กลง · อุณหภูมิเท่าเดิม · อธิบายว่าทำไมความดันจึงเพิ่มขึ้น · (3 คะแนน)
   Answer:เฉลย: same molecules, smaller volume · more frequent collisions with the walls · greater force per unit areaโมเลกุลเท่าเดิม ปริมาตรเล็กลง · ชนผนังบ่อยขึ้น · แรงต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่มากขึ้นDo not say faster. The temperature is the same.ห้ามบอกว่าเร็วขึ้น · อุณหภูมิเท่าเดิม

7. Exam formแบบข้อสอบจริง

Full questions, in the wording and mark pattern of a 4PH1 paper.ข้อเต็มในสำนวนและรูปแบบคะแนนของข้อสอบ 4PH1

Kelvin, substitution, answer with unitเคลวิน · แทนค่า · คำตอบพร้อมหน่วย

Change °C to K on the first line. That line is often a mark.เปลี่ยน °C เป็น K ในบรรทัดแรก · บรรทัดนั้นมักได้คะแนน

1. A gas cylinder has a fixed volume. The gas inside has a pressure of 240 kPa at a temperature of 27 °C. The cylinder is left in the sun and the temperature rises to 57 °C. Calculate the new pressure of the gas. (3 marks)ถังแก๊สมีปริมาตรคงที่ · แก๊สข้างในมีความดัน 240 kPa ที่อุณหภูมิ 27 °C · วางถังไว้กลางแดดจนอุณหภูมิเพิ่มเป็น 57 °C · คำนวณความดันใหม่ของแก๊ส · (3 คะแนน)
   Answer:เฉลย: $T_1=300$ K, $T_2=330$ K, $p_2=\dfrac{240\times330}{300}=264$ kPa$T_1=300$ K · $T_2=330$ K · $p_2=\dfrac{240\times330}{300}=264$ kPa3 marks: $\text{M1}\quad T_1=300\text{ K},\ T_2=330\text{ K}$   $\text{M1}\quad \dfrac{240}{300}=\dfrac{p_2}{330}$   $\text{A1}\quad p_2=264\text{ kPa}$ Using °C gives the wrong answer, 506.7 kPa.3 คะแนน: $\text{M1}\quad T_1=300\text{ K},\ T_2=330\text{ K}$   $\text{M1}\quad \dfrac{240}{300}=\dfrac{p_2}{330}$   $\text{A1}\quad p_2=264\text{ kPa}$ ใช้ °C จะได้คำตอบผิด คือ 506.7 kPa
2. A diver at depth breathes out a bubble of air: volume 4.0 cm³, pressure 300 kPa. At the surface, the pressure is 100 kPa. The temperature does not change. Calculate the volume of the bubble at the surface. (3 marks)นักดำน้ำที่ความลึกหายใจออกเป็นฟองอากาศ: ปริมาตร 4.0 cm³ ความดัน 300 kPa · ที่ผิวน้ำความดันเป็น 100 kPa · อุณหภูมิไม่เปลี่ยน · คำนวณปริมาตรของฟองที่ผิวน้ำ · (3 คะแนน)
   Answer:เฉลย: $V_2=\dfrac{300\times4.0}{100}=12$ cm³$V_2=\dfrac{300\times4.0}{100}=12$ cm³3 marks: $\text{M1}\quad 300\times4.0=100\times V_2$   $\text{M1}\quad V_2=\dfrac{1200}{100}$   $\text{A1}\quad V_2=12\text{ cm}^3$ The 300 kPa includes the air's 100 kPa: pressure at depth $=100$ kPa $+\,h\rho g$.3 คะแนน: $\text{M1}\quad 300\times4.0=100\times V_2$   $\text{M1}\quad V_2=\dfrac{1200}{100}$   $\text{A1}\quad V_2=12\text{ cm}^3$ 300 kPa นี้รวมความดันอากาศ 100 kPa แล้ว · ความดันที่ความลึก $=100$ kPa $+\,h\rho g$
3. A sealed metal can contains air. The can is heated, and its volume does not change. Explain, in terms of molecules, why the pressure of the air in the can increases. (5 marks)กระป๋องโลหะปิดสนิทมีอากาศอยู่ข้างใน · ให้ความร้อนกับกระป๋อง โดยปริมาตรไม่เปลี่ยน · อธิบายในแง่ของโมเลกุลว่าทำไมความดันของอากาศในกระป๋องจึงเพิ่มขึ้น · (5 คะแนน)
   Answer:เฉลย: more kinetic energy, faster · more frequent collisions · harder collisions · greater total force on the walls · same area, so greater pressureพลังงานจลน์มากขึ้น เร็วขึ้น · ชนบ่อยขึ้น · ชนแรงขึ้น · แรงรวมต่อผนังมากขึ้น · พื้นที่เท่าเดิม ความดันจึงมากขึ้นFive links, five marks. Each link needs its own sentence.ห้าขั้น ห้าคะแนน · แต่ละขั้นต้องมีประโยคของมันเอง

8. On your ownลองเอง

Six on paper. Change °C to K first, then equation, substitution, and answer with its unit.หกข้อบนกระดาษ · เปลี่ยน °C เป็น K ก่อน แล้วเขียนสมการ แทนค่า และคำตอบพร้อมหน่วย

1. A sealed gas has a pressure of 90 kPa at 300 K. It is heated to 400 K at constant volume. Calculate the new pressure.แก๊สในภาชนะปิดมีความดัน 90 kPa ที่ 300 K · ให้ความร้อนจนเป็น 400 K ที่ปริมาตรคงที่ · คำนวณความดันใหม่
   Answer:เฉลย: 120 kPa$p_2=\dfrac{90\times400}{300}$. Both temperatures are in K already.$p_2=\dfrac{90\times400}{300}$ · อุณหภูมิเป็น K อยู่แล้ว
2. Air in a sealed bottle is at 18 °C and 101 kPa. It is heated to 65 °C. Calculate the new pressure, to 3 significant figures.อากาศในขวดปิดสนิทอยู่ที่ 18 °C ความดัน 101 kPa · ให้ความร้อนจนเป็น 65 °C · คำนวณความดันใหม่ ตอบเป็น 3 เลขนัยสำคัญ
   Answer:เฉลย: 117 kPa (117.3)$291$ K and $338$ K, then $101\times338\div291$, rounded once at the end.$291$ K และ $338$ K แล้ว $101\times338\div291$ ปัดครั้งเดียวตอนท้าย
3. A bicycle pump holds 120 cm³ of air at 100 kPa. The outlet is blocked and the handle is pushed in until the volume is 40 cm³. The temperature does not change. Calculate the new pressure.สูบลมจักรยานมีอากาศ 120 cm³ ที่ 100 kPa · ปิดปลายสูบไว้แล้วดันด้ามจนปริมาตรเหลือ 40 cm³ · อุณหภูมิไม่เปลี่ยน · คำนวณความดันใหม่
   Answer:เฉลย: 300 kPa$p_2=\dfrac{100\times120}{40}$. One third of the volume, three times the pressure.$p_2=\dfrac{100\times120}{40}$ · ปริมาตรเหลือหนึ่งในสาม ความดันเป็นสามเท่า
4. Gas in a cylinder at 100 kPa has a volume of 0.003 m³. A piston squashes it to 0.001 m³ at the same temperature. The piston has an area of 0.01 m². Calculate the force of the gas on the piston.แก๊สในกระบอกสูบที่ 100 kPa มีปริมาตร 0.003 m³ · ลูกสูบบีบจนเหลือ 0.001 m³ ที่อุณหภูมิเท่าเดิม · ลูกสูบมีพื้นที่ 0.01 m² · คำนวณแรงที่แก๊สกระทำต่อลูกสูบ
   Answer:เฉลย: 3000 N$p_2=300$ kPa $=300\,000$ Pa, then $F=pA=300\,000\times0.01$.$p_2=300$ kPa $=300\,000$ Pa แล้ว $F=pA=300\,000\times0.01$
5. A sealed container of gas has a fixed volume and a pressure of 150 kPa at 27 °C. At what temperature, in °C, is its pressure 200 kPa?ภาชนะปิดสนิทปริมาตรคงที่มีแก๊สความดัน 150 kPa ที่ 27 °C · ที่อุณหภูมิกี่ °C ความดันจึงเป็น 200 kPa
   Answer:เฉลย: 127 °C (400 K)$T_2=\dfrac{300\times200}{150}=400$ K, then $400-273$.$T_2=\dfrac{300\times200}{150}=400$ K แล้ว $400-273$
6. A sealed gas at 23 °C has a pressure of 111 kPa. It is cooled to $-73$ °C at constant volume. (a) Change both temperatures into kelvin. (b) Calculate the new pressure. (c) Explain, in terms of molecules, why the pressure falls. (5 marks)แก๊สในภาชนะปิดที่ 23 °C มีความดัน 111 kPa · ทำให้เย็นลงจนเป็น $-73$ °C ที่ปริมาตรคงที่ · (a) เปลี่ยนอุณหภูมิทั้งสองเป็นเคลวิน (b) คำนวณความดันใหม่ (c) อธิบายในแง่ของโมเลกุลว่าทำไมความดันลดลง · (5 คะแนน)
   Answer:เฉลย: (a) 296 K, 200 K (b) 75 kPa (c) slower molecules hit the walls less often and less hard(a) 296 K, 200 K (b) 75 kPa (c) โมเลกุลช้าลง ชนผนังน้อยลงและเบาลง$111\times200\div296=75$. Slower molecules give fewer, softer hits.$111\times200\div296=75$ · โมเลกุลช้าลง ชนผนังน้อยลงและเบาลง

All free lessonsบทเรียนฟรีทั้งหมด · Free maths libraryคลังเรียนฟรี