ข้อสอบ

 

 1. การเปรียบเทียบสมบัติของแก๊ส He H_2 และ  CH_4 ในข้อใดถูก

     1. เมื่อมวลเท่ากัน จะมีปริมาตรเท่ากันที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน
     2. ที่อุณหภูมิเดียวกัน เมื่อมวลและปริมาตรเท่ากัน แก็ส H_2 จะมีความดันมากที่สุด
     3. ที่อุณหภูมิเดียวกัน และความดันเดียวกัน แก๊สทั้ง 3 จะมีอัตราการแพร่เท่ากัน
     4. เมื่อนำแก๊สผสมทั้ง 3 มาลดอุณหภูมิ แก๊ส  CH_4 จะควบแน่นเป็นลำดับสุดท้าย

   เฉลย  ตอบข้อ 2

  อธิบาย  จากสูตร\displaystyle PV = \frac{g}{M}RT จะได้   \displaystyle V = \frac{{gRT}}{{PM}}แสดงว่าแก๊สจะมีปริมาตรเท่ากันจะต้องมีมวล (g) อุณหภูมิ (T) ,ความดัน (P) , และมวลโมเลกุล (M) เท่ากัน แต่แก๊ส  He , \displaystyle H_2 และ \displaystyle CH_4 มีมวลโมเลกุลไม่เท่ากัน ข้อ 1 จึงผิด

จาก  \displaystyle P = \frac{{gRT}}{{MV}}  แสดงว่า เมื่ออุณหภูมิ , มวล และปริมาตรเท่ากันแก๊สที่มีมวลโมลกุลน้อยที่สุดจะมีความดันสูงสุด ดังนั้นข้อ 2 จึงถูกต้องเพราะ แก๊ส \displaystyle H_2 มีมวลโมเลกุลน้อยที่สุด (He , \displaystyle H_2 และ \displaystyle CH_4 มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 2 , 4 และ 16 ตามลำดับ )

ข้อ 3 ผิด เพราะอัตราการแพร่ของแก๊สขึ้นอยู่กับมวลโมเลกุลของแก๊ส โดยแก๊สที่มีมวลโมเลกุลน้อยแพร่ได้เร็วกว่าแก๊สที่มีมวลโมเลกุลมาก

ข้อ 4 ผิด เพราะเมื่อนำแก๊สทั้งสามมาลดอุณหภูมิแก๊สที่ควบแน่นเป็นลำดับสุดท้ายคือ \displaystyle H_2 เนื่องจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของ \displaystyle H_2 มีค่าน้อยที่สุด ส่วน \displaystyle CH_4 ควบแน่นเป็นลำดับที่ 1(http://www.vcharkarn.com/exam/index.php/view/answer/167/4276 )