Inloggen

Gassen

CCVX Voorbeeldtentamen 3 | Opgave 2

Opgaven komen van de CCVX-website. Kom je er zelf niet zelf uit? Dan kun je hieronder je vraag stellen. Ook kun je hieronder eerder gestelde vragen over deze opgave vinden.

Vraag a

Omdat het om een afgesloten hoeveelheid gas gaat is gedurende het hele kringproces de hoeveelheid gas constant. Hoeveel mol gas dit is kunnen we uitrekenen met de algemene gaswet door de gegevens van één van de toestanden in te vullen. We lezen druk (p) en temperatuur (T) voor toestand A uit de grafiek af constant. Het volume (V) in toestand A staat in de vraag gegeven.

p·V = n·R·T

n = p·V / R·T

We vullen in (toestand A)

p = 300·103 Pa
V = 2,33·10-3 m3
R = 8,3145 (Gasconstante Binas tabel 7)
T = 700 K

We vinden dan

n = 0,120 mol

Vraag b

  1. In toestand A is de druk binnen in de cilinder 3,00·105 Pa. Uit de definitie van druk (p=F/A) volgt dan

    F = p·A

    F = 3,00·105 · 3,5·10-2

    F = 10500 N

    Afgerond werkt op de cilinder in toestand A een kracht van 10,5·103 N.

    (Als we rekening houden met de standaarddruk buiten de cilinder is de kracht een stuk kleiner. Het drukverschil tussen binnen en buiten zou dan 3,0·105 - 1,01325·105 = 1,9897·105 Pa zijn. De kracht is dan 1,9897·105 · 3,5·10-2 = 6963,95 N)
  2. In de opgave staat dat de overgang BC bij constant volume plaatsvindt. Dit betekent dat het volume in toestand B ook 7,00·10-3 m3 is. Vanaf toestand A naar toestand B is het volume dus toegenomen met

    7,00·10-3 m3 - 2,33·10-3 = 4,67·10-3 m3

    De afstand die de zuiger hiervoor naar achter is verplaatst is dan gelijk aan

    Δs = ΔV / A

    Δs = 4,67·10-3 / 3,50·10-2 = 0,13343 m

    Voor de verrichte arbeid vinden we dan

    W = F·s

    W = 10500 · 0,13343

    W = 1401 J

    Afgerond een arbeid van 1,40·103 J.




Voor de complete uitwerkingen moet je eerst inloggen.









Vraag over "Gassen"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Gassen

Op maandag 1 apr 2024 om 14:25 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

In b2 geeft u als antwoord Δs = ΔV / A
Δs = 4,67·10-3 / 3,50·10-2 = 0,13343 m
Wat is de reden dat je die formule mag gebruiken?

Zelf heb ik eerst de straal berekent van de zuiger met A= phi * r^2. Je krijgt 0,0350 = phi * r^2, dus r = √(0,0350/ phi) = 0,010555 m

Nu kan ik het verschil in lengte van de cilinder berekenen met de formule van de inhoud van een cilinder. Hiervoor pak ik dan het verschil in volume 4,67·10-3 m3
phi * r^2 * h = 4,67·10-3
phi * 0,010555^2 * h = 4,67·10-3
h = 4,67·10-3 / (phi * 0,010555^2) = 13,343 meter

Dus w = fs = 10500 * 13,3143 = 139800 J dus 1,50 * 10^5 J. Wat is de reden dat ik er een factor 100 naast zit in mijn eindantwoord?

Alvast heel erg bedankt!

Op maandag 1 apr 2024 om 14:25 is de volgende reactie gegeven
Pardon ik bedoelde 1,40 * 10^5 J in mijn eindantwoord natuurlijk!

Erik van Munster reageerde op maandag 1 apr 2024 om 15:57
Je methode is prima hoor. Alleen maak je een rekenfout:

√(0,0350/ π) is namelijk 0,10555 (en niet 0,01055). Vandaar dat ook je eindantwoord niet klopt.

Op maandag 1 apr 2024 om 16:45 is de volgende reactie gegeven
Och ik zie het! Bedankt!


Op vrijdag 22 apr 2022 om 11:00 is de volgende vraag gesteld
Goedemorgen meneer,
Zou u mij iets uitgebreider kunnen uitleggen waarom er 2 rechte lijnen door de oorsprong gaan en hoe ik dit kan afleiden? (vraag d)

Erik van Munster reageerde op vrijdag 22 apr 2022 om 11:57
Bij de overgang van B naar C en de overgang van D naar A is het volume constant. De hoeveelheid gas (n) is ook constant. Bij constante n en V volgt uit de algemene gaswet

p = constant*T

Dit betekent dat druk en temperatuur recht evenredig met elkaar zijn. Grafiek van twee recht evenredige grootheden is altijd een recht lijn door 0,0. (Zie ook de videolessen over verbanden)

Op vrijdag 22 apr 2022 om 13:25 is de volgende reactie gegeven
Hartelijk dank voor uw uitleg! Maandag heb ik het CCVX tentamen, en ik heb me erg goed kunnen voorbereiden met dank aan uw video's en uw antwoorden op mijn vragen.

Erik van Munster reageerde op vrijdag 22 apr 2022 om 15:35
Graag gedaan, en alvast veel succes maandag.