AP (Advanced Placement) · AP Physics 2: Algebra-Based

Kinetic Theory of Temperature and Pressure: แบบฝึกหัด

ข้อปรนัย 5 ข้อ ตรวจให้ทันทีที่ตอบ และข้อเขียน 5 ข้อ พร้อมวิธีทำละเอียด ทั้งหมดจากเรื่อง Kinetic Theory of Temperature and Pressure

10 ข้อ29 คะแนนฟรี ไม่ต้องสมัคร
ข้อ 1
1 คะแนน

An ideal gas is taken through a cyclic process shown on a \(P-V\) diagram consisting of three steps: an isothermal expansion from state 1 to 2, an isobaric compression from state 2 to 3, and an isochoric pressure increase from state 3 back to 1. If the temperature at state 1 is \(T_1\) and the volume doubles during the isothermal expansion, what is the temperature at state 3?

ข้อ 2
1 คะแนน

Two moles of an ideal gas are compressed isothermally from an initial pressure of \(100\text{ kPa}\) to a final pressure of \(400\text{ kPa}\) at a constant temperature of \(300\text{ K}\). What is the work done on the gas during this process?

ข้อ 3
1 คะแนน

The figure shows a \(P\text{-}V\) diagram of a cycle for a heat engine. The process \(A \to B\) is isobaric expansion, \(B \to C\) is isochoric cooling, and \(C \to A\) is an isothermal compression. If the pressure at \(A\) is \(P_A = 3.0 \times 10^5\text{ Pa}\) and the volume is \(V_A = 1.0 \times 10^{-3}\text{ m}^3\), and the volume at \(B\) is \(V_B = 3.0 \times 10^{-3}\text{ m}^3\), calculate the work done by the gas during the isobaric expansion \(A \to B\).<\/p>

ข้อ 4
1 คะแนน

In a heat engine, an ideal gas undergoes a cycle where it absorbs heat \(Q_H\) from a high-temperature reservoir at \(T_H = 600\text{ K}\) and exhausts heat \(Q_C\) to a low-temperature reservoir at \(T_C = 300\text{ K}\). If the engine performs \(400\text{ J}\) of work per cycle and its efficiency is exactly half of the maximum theoretical (Carnot) efficiency, how much heat is exhausted to the cold reservoir per cycle?<\/p>

ข้อ 5
1 คะแนน

An ideal gas with adiabatic index \(γ\) is compressed adiabatically from an initial volume \(V_1\) to a final volume \(V_2 = V_1/8\). If the initial absolute temperature is \(T_1\) and \(γ = 5/3\), what is the final temperature \(T_2\)?

ข้อ 6
4 คะแนน

Consider a \( P-V \) diagram of a cyclic process where a gas moves from state A to B (isobaric expansion), B to C (isochoric cooling), and C to A (isothermal compression). Is the net work done by the gas over one full cycle positive, negative, or zero?

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 7
5 คะแนน

A diatomic ideal gas expands adiabatically from volume \( V \) to \( 32V \). If the initial pressure is \( P_0 \), what is the final pressure in terms of \( P_0 \)? Use \( \gamma = 1.4 \).

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 8
3 คะแนน

An ideal gas is contained in a piston-cylinder assembly. If the gas undergoes an adiabatic expansion where the volume doubles, how does the final temperature \( T_f \) compare to the initial temperature \( T_i \)? Assume the ratio of specific heats \( \gamma = 5/3 \).

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 9
5 คะแนน

A heat engine operates between a high-temperature reservoir at \( T_H = 600 \text{ K} \) and a low-temperature reservoir at \( T_L = 300 \text{ K} \). In each cycle, the engine absorbs \( 2000 \text{ J} \) of heat from the hot reservoir and performs \( 800 \text{ J} \) of work.
(a) Calculate the actual thermal efficiency of this engine.
(b) Calculate the maximum possible efficiency (Carnot efficiency) for an engine operating between these two temperatures.
(c) Calculate the total entropy change of the universe per cycle. Is this process reversible or irreversible?

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 10
7 คะแนน

An insulated cylinder contains \( 0.5 \text{ moles} \) of an ideal monatomic gas initially at a pressure of \( 1.0 \times 10^5 \text{ Pa} \) and a volume of \( 0.01 \text{ m}^3 \). The gas is compressed adiabatically until its volume is reduced to \( 0.002 \text{ m}^3 \). For a monatomic gas, \( γ = 5/3 \).
(a) Determine the final pressure of the gas.
(b) Calculate the work done on the gas during this compression.
(c) Explain, in terms of molecular kinetics, why the temperature of the gas increases during this adiabatic compression.

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

* เนื้อหาของ thinka สร้างโดย AI อาจไม่ถูกต้องสมบูรณ์ในทุกกรณี กรุณาใช้เป็นสื่อเสริมและตรวจสอบกับเอกสารอ้างอิงอย่างเป็นทางการ

คุณเห็นเฉลยแล้ว ทีนี้มาตรวจคำตอบของคุณบ้าง

หน้านี้บอกได้ว่าคำตอบที่ดีเป็นอย่างไร แต่บอกไม่ได้ว่าคำตอบของคุณขาดอะไร thinka ตรวจข้อเขียนของคุณตามเกณฑ์ให้คะแนนจริงในราว 15 วินาที

อยากฝึกโจทย์แบบนี้เพิ่มไหม เริ่มฝึกหัวข้อนี้ได้เลย ตรวจให้ทันทีทุกข้อ

เริ่มฝึกเลย