TFY4115 FysikkTilbake

6.P Prøver til del 6: Gasslover, kinetisk teori og ekvipartisjon

Alle fag for Høyskole

6.P Prøver til del 6: Gasslover, kinetisk teori og ekvipartisjon

Fire prøver som dekker del 6 (gasslover, kinetisk teori og ekvipartisjon) på eksamensnivå, med fulle løsningsforslag.

120 min

0 oppgaver

Prøver til del 6Gassloverkinetisk teoriekvipartisjon

Din fremgang i kapitlet

0 / 0 oppgaver

Kapitlets plass i kurset

Bygger på

6.3Drill: gasslov, $v_\text{rms}$ og frihetsgrader (sjanger T1–T3)

Hva prøvene dekker. Alt stoffet i kap. 6.1,
kap. 6.2 og kap. 6.3: den ideelle
gassloven i alle former, molekyltall og partikkeltetthet, kinetisk gassteori og

v_\text{rms}

, ekvipartisjon og telling av frihetsgrader, begge molare
varmekapasiteter,

\gamma

, og kvante-innfrysing av frihetsgrader.

Fire prøver à 25–45 minutter, til sammen omtrent 120 minutter:

- Prøve 6.A — gasslov og molekyltall (~25 min)
- Prøve 6.B — kinetisk gassteori og $v_\text{rms}$ (~25 min)
- Prøve 6.C — frihetsgrader, varmekapasiteter og innfrysing (~25 min)
- Prøve 6.D — flervalg i eksamensformat: ni spørsmål med seks alternativer
A–F (~45 min)

Prøvene kan trygt deles over flere kvelder — én prøve per økt. Det er faktisk
å foretrekke: du lærer mer av fire skarpe halvtimer enn av to slitne timer.

Hvor flervalget bor. Prøve 6.D ligger inline i teksten under, med seks
ferdige alternativer per spørsmål slik eksamen har det, og med fasit som forklarer
hvilken konkret feil hvert galt alternativ er regnet fram fra. De interaktive
flervalgsspørsmålene — de som rettes automatisk — ligger i quizen til kapitlene
6.1, 6.2 og 6.3. Merk forskjellen: quizen har fire alternativer fordi det er
formatet plattformen bruker, mens eksamen har fem eller seks. Derfor er 6.D
skrevet med seks, og derfor er ren gjetting der verdt om lag 17 prosent og ikke
25.

Om tidsanslagene. Anbefalingene ved hver deloppgave er regnetid, og summen
av dem er mindre enn de deklarerte minuttene. Differansen er lesing av
oppgaveteksten, enhetsomregning, kladd og gjennomlesing til slutt — i praksis om
lag en tredjedel av tiden på en ekte eksamen.

Slik bruker du prøvene. Prøve 6.A, 6.B og 6.C viser løsningen på to måter: den
symbolske utledningen, som du trenger for å forstå og for ikke å huske feil
formel, og «rask vei til tall», som er arbeidsformen som gir poeng på en
flervalgseksamen. Prøve 6.D viser bare den raske veien, pluss felle-merking på
hvert galt alternativ.

⚠ Symbolvarsel gjennom hele prøven. $T$ er temperatur i kelvin (ikke
periode), $p$ er trykk (ikke bevegelsesmengde), $R$ er gasskonstanten
(ikke radius), og $\gamma$ er adiabateksponenten — dimensjonsløs, mellom 1 og
$\tfrac53$ , altså ikke dempingskoeffisienten fra
kap. 5.2, som har enheten $\text{s}^{-1}$ . Boltzmanns
konstant skrives alltid $k_B$ .

Forkunnskaper — sist du var her

Alt du trenger står i de tre kapitlene i Del 6. Her er verktøykassa samlet på én
skjerm, slik at du kan lukke den og prøve deg først:

$pV = nRT, \qquad pV = Nk_BT, \qquad N = \frac{pV}{k_BT}, \qquad \frac{p_1V_1}{T_1} = \frac{p_2V_2}{T_2}$

$n = \frac{m}{M}, \qquad N = nN_A, \qquad R = N_Ak_B, \qquad m_\text{molekyl} = \frac{M}{N_A}, \qquad V_m = \frac{RT}{p}$

$p = \frac13\frac{N}{V}m\langle v^2\rangle, \qquad \langle E_k\rangle = \tfrac32k_BT, \qquad v_\text{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}} = \sqrt{\frac{3k_BT}{m}}, \qquad \frac{v_1}{v_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$

$U = \frac{f}{2}nRT, \qquad \Delta U = nC_V\Delta T, \qquad C_V = \frac{f}{2}R, \qquad C_P = C_V + R, \qquad \gamma = \frac{f+2}{f}$

$f = \frac{2C_V}{R}, \qquad f = \frac{2}{\gamma-1}, \qquad Q = nC_V\Delta T \ (\text{fast } V), \qquad Q = nC_P\Delta T \ (\text{fast } p)$

Frihetsgradene: $f = 3$ enatomig, $f = 5$ lineært (også CO₂ og N₂O), $f = 6$
ikke-lineært, $+2$ per aktiv vibrasjonsmode.

$f$	$C_V$	$C_P$	$\gamma$
3	$12{,}471$	$20{,}785$	$1{,}6667$
5	$20{,}785$	$29{,}099$	$1{,}4000$
6	$24{,}942$	$33{,}256$	$1{,}3333$
7	$29{,}099$	$37{,}413$	$1{,}2857$

(Varmekapasiteter i

\text{J/(mol}\cdot\text{K)}

.)
Konstantene, alle fra det utdelte arket:

R = 8{,}314\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}

,

k_B = 1{,}381\cdot10^{-23}\ \text{J/K}

,

N_A = 6{,}022\cdot10^{23}\ \text{mol}^{-1}

, kelvin-forskyvningen

273{,}15

.

Molare masser: He $4{,}003$ , H₂ $2{,}016$ , N₂ $28{,}01$ , O₂ $32{,}00$ ,

Ar $39{,}95$ , CO₂ $44{,}01$ , HCl $36{,}46$ , SO₂ $64{,}07$ g/mol.
Behold fire gjeldende siffer gjennom hele regnekjeden, og rund først i
sluttsvaret.

Prøve 6.A — gasslov og molekyltall (~25 min)

Prøve 6.B — kinetisk gassteori og

v_\text{rms}

(~25 min)

Prøve 6.C — frihetsgrader, varmekapasiteter og innfrysing (~25 min)

Prøve 6.D — flervalg i eksamensformat, ni spørsmål A–F (~45 min)

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.

Skolesaga er en uavhengig læringsressurs og er ikke tilknyttet eller godkjent av Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet. Dette er ikke offisielt studiemateriell. Les mer.