При повышении температуры идеального газа в запаянном сосуде

При повышении температуры газа в запаянном сосуде давление газа увеличивается

На рисунке показан график зависимости давления некоторой массы идеального газа от температуры при постоянном объеме. Какой температуре соответствует точка А?

При повышении температуры газа в запаянном сосуде давление газа увеличивается. Это изменение давления объясняется тем, что

1) увеличивается объем сосуда за счет нагревания его стенок

2) увеличивается энергия теплового движения молекул газа

3) увеличиваются размеры молекул газа при его нагревании

4) увеличивается энергия взаимодействия молекул газа друг с другом

В сосуде находится смесь двух газов:

молекул кислорода и молекул водорода. Каково отношение количеств вещества этих газов?

3)

Из двух названных ниже явлений:

А) гидростатическое давление жидкости на дно сосуда,

Б) давление газа на стенку сосуда

— тепловым движением частиц вещества можно объяснить

Воздух в комнате состоит из смеси газов: водорода, кислорода, азота, водяных паров, углекислого газа и др. При тепловом равновесии у этих газов обязательно одинаковы

2) парциальные давления

3) концентрации молекул

В молекулярной физике используется понятие «идеальный газ». Это понятие применимо тогда, когда можно пренебречь:

А. Средней кинетической энергией поступательного движения атомов или молекул.

Б. Энергией взаимодействия атомов или молекул, то есть действием сил притяжения или отталкивания.

В. Массой атомов или молекул.

Какое(-ие) из утверждений правильно(-ы)?

Какие положения включает модель идеального газа?

А. Объемом, занимаемым молекулами газа, можно пренебречь по сравнению с объемом сосуда.

Б. Взаимодействием молекул можно пренебречь.

В. Молекулы не сталкиваются друг с другом при движении.

Какое из приведенных ниже утверждений является правильным?

Для описания процессов, происходящих в разреженном газе, состоящем из молекул

А. гелия

Б. азота

достаточно учитывать только их поступательное движение.

Идеальный газ находится в сосуде постоянного объёма. На рисунке приведён график зависимости средней кинетической энергии

хаотического движения молекул газа от времени

На каком из рисунков правильно показана зависимость давления

газа от времени?

Идеальный газ находится в сосуде постоянного объёма. На рисунке приведён график зависимости средней кинетической энергии

хаотического движения молекул газа от времени

На каком из рисунков правильно показана зависимость давления р газа от времени?

Какое(-ие) из утверждений правильно(-ы)?

A. Скорость диффузии увеличивается с ростом температуры.

Б. Скорость движения броуновской частицы не зависит от её массы.

B. Диффузия наблюдается в газах, жидкостях и твёрдых телах.

В ходе эксперимента давление разреженного газа в сосуде снизилось в 5 раз, а средняя энергия теплового движения его молекул увеличилась в 2 раза. Значит, концентрация молекул газа в сосуде

1) увеличилась в 2 раза

2) увеличилась в 10 раз

3) уменьшилась в

раза

4) уменьшилась в 10 раз

Концентрацию молекул разреженного одноатомного газа уменьшили в 5 раз. Давление газа при этом возросло в 2 раза. Следовательно, средняя энергия теплового движения молекул газа

1) уменьшилась в

раза

2) уменьшилась в 10 раз

3) увеличилась в 10 раз

4) увеличилась в 2 раза

Как изменится давление разреженного одноатомного газа, если абсолютная температура газа уменьшится в 3 раза, а концентрация молекул увеличится в 3 раза?

1) увеличится в 4 раза

2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 4 раза

Газ в сосуде сжали, увеличив концентрацию молекул газа в 5 раз. Давление газа при этом снизилось в 2 раза. Следовательно, средняя энергия теплового движения молекул газа

1) увеличилась в 10 раз

2) уменьшилась в 10 раз

3) увеличилась в 5 раз

4) уменьшилась в 2 раза

Абсолютная температура идеального газа в сосуде снизилась в 2,5 раза, а давление возросло при этом в 5 раз. Как изменилась концентрация молекул газа?

1) уменьшилась в 12,5 раза

2) увеличилась в 2 раза

3) уменьшилась в 2 раза

4) увеличилась в 12,5 раза

Абсолютная температура идеального газа в сосуде увеличилась в 1,5 раза, а давление возросло при этом в 4,5 раза. Как изменилась концентрация молекул газа?

1) уменьшилась в 3 раза

2) уменьшилась в 6,75 раза

3) увеличилась в 3 раза

4) увеличилась в 6,75 раза

Абсолютная температура идеального газа в сосуде увеличилась в 2,5 раза, а давление возросло при этом в 5 раз. Как изменилась концентрация молекул газа?

1) уменьшилась в 12,5 раза

2) увеличилась в 2 раза

3) увеличилась в 12,5 раза

4) уменьшилась в 2 раза

Как изменится давление разреженного одноатомного газа, если абсолютная температура газа уменьшится в 3 раза, а концентрация молекул увеличится в 3 раза?

1) увеличится в 4 раза

2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 4 раза

В результате охлаждения и расширения идеального одноатомного газа его давление уменьшилось в 4 раза, а концентрация его молекул уменьшилась в 2 раза. При этом средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа

1) уменьшилась в 2 раза

2) уменьшилась в 8 раз

4) уменьшилась в 4 раза

В результате нагревания и сжатия идеального одноатомного газа его давление увеличилось в 3 раза, а концентрация его молекул увеличилась в 2 раза. Как изменилась средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа?

1) увеличилась в 3 раза

2) увеличилась в 6 раз

3) увеличилась в 2 раза

4) увеличилась в 1,5 раза

Средняя кинетическая энергия поступательного теплового движения молекул разреженного газа увеличилась в 2 раза, а концентрация его молекул уменьшилась в 2 раза. При этом давление газа

1) увеличилось в 4 раза

2) увеличилось в 2 раза

3) уменьшилось в 4 раза

Как изменится давление разреженного одноатомного газа, если абсолютная температура газа уменьшится в 3 раза, а концентрация молекул увеличится в 3 раза?

Источник

При повышении температуры газа в запаянном сосуде давление газа увеличивается

На рисунке показан график зависимости давления некоторой массы идеального газа от температуры при постоянном объеме. Какой температуре соответствует точка А?

Идеальный газ при постоянном объеме подчиняется закону Шарля, согласно которому

где T — абсолютная температура. Следовательно, если продолжать закон в область низких температур, получаем, что нулевому давлению идеального газа соответствует нуль абсолютной температуры. Таким образом, точке А соответствует температура 0 K.

здравствуйте! а разве не 0 С? т.к абсцисса такова.

Из графика видно, что при температуре

газ имеет ненулевое давление, график пересекает вертикальную точку не в нуле. Если переписать закон Шарля так, чтобы температура измерялась в градусах Цельсия, он приобретет вид:

Это как раз уравнение прямой, имеющей корень при температуре

. Если перейти назад в Кельвины, получим температуру в 1 К.

Добрый день. Тогда правильный ответ 1. Поскольку абсолютный ноль по шкале Цельсия = -273,15 градусов Цельсия.

Первый вариант ответа неправильный, так как там вообще написана абсурдная величина: отрицательная абсолютная температура, такого не бывает.

Кроме того имейте в виду, что в ЕГЭ по физике принято считать, что абсолютному нулю соответствует температура

. Именно такое числовое значение указано в справочнике в начале варианта.

я извиняюсь за уже третий вопрос по этой задаче, (хотя для меня он первый), но разве можно делить на нуль? и разве можно достичь этого нуля?

Газовые законы для идеального газа, конечно, справедливы только при достаточно больших температурах, когда верны предположения о модели идеального газа. Поэтому в область низких температур линия продолжена пунктиром. Точка пересечения этого пунктира с осью температур действительно отмечает абсолютный нуль, который недостижим. В реальности, конечно, по мере снижения температуры газ в какой-то момент превратится в жидкость, и там будет уже совсем другое уравнение состояния.

При повышении температуры газа в запаянном сосуде давление газа увеличивается. Это изменение давления объясняется тем, что

1) увеличивается объем сосуда за счет нагревания его стенок

2) увеличивается энергия теплового движения молекул газа

3) увеличиваются размеры молекул газа при его нагревании

4) увеличивается энергия взаимодействия молекул газа друг с другом

Молекулы газа непрерывно ударяются о стенки сосуда, оказывая на них давление. Чем больше средняя кинетическая энергия теплового движения молекул, тем быстрее молекулы двигаются и тем больший импульс передают стенкам сосуда в единицу времени, оказывая тем самым большее давление. С другой стороны, температура является мерой энергии теплового движения молекул:

Отсюда заключаем, что при повышении температуры газа в запаянном сосуде давление газа увеличивается вследствие увеличения энергии теплового движения молекул.

Источник

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов

Разделы: Физика

Обучающие: познакомить с понятием идеального газа, вывести основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.

Развивающие:

• развивать способности анализировать увиденное, логическое мышление и творческое воображение учащихся;
• учить устанавливать причинно-следственные связи в изучаемых явлениях, формулировать эмпирические закономерности.

Воспитывающие: воспитывать ответственное отношение к учебе, положительное отношение к предмету физики.

Оборудование:

• воздушный насос, вакуумная тарелка, стеклянный колокол, воздушный шарик
• презентация (Приложение 1)
• карточки с тестом

I. Повторение пройденного. Беседа с учащимися с использованием презентации (Приложение 1)

1. Каковы основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества? (слайд 2)
2. Докажите, что все вещества состоят из молекул, между которыми есть промежутки? (слайд 3)
3. В чем суть броуновского движения? Доказательством каких положений является броуновское движение? (слайд 4)
4. Что такое диффузия? Доказательством каких положений является броуновское движение? (слайд 5)
5. Зависит ли скорость диффузии от температуры? (слайд 6)
6. О чем говорят опыты, показанные на слайде № 7
7. Каковы размеры молекул? (слайд 8)
8. Опишите словами модель взаимодействия между молекулами или атомами твердого тела. (слайд 9)
9. В каком агрегатном состоянии находится вещество, показанное на слайдах № 10,11,12? Укажите особенности расположения и движения молекул в различных агрегатных состояниях.

II. Изучение нового материала

Итак, мы знаем, что частицы в газах, в отличие от жидкостей и твердых тел, располагаются друг относительно друга на расстояниях, существенно превышающих их собственные размеры. В этом случае взаимодействие между молекулами пренебрежимо мало и кинетическая энергия молекул много больше энергии межмолекулярного взаимодействия. Для выяснения наиболее общих свойств, присущих всем газам, используют упрощенную модель газа – идеальный газ.

Идеальный газ – это газ, у которого взаимодействие между молекулами пренебрежимо мало (слайд 13) (записываем в тетрадь)

Основные отличия идеального газа от реального газа:

1. Частицы идеального газа – сферические тела очень малых размеров, практически материальные точки.
2. Между частицами отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия.
3. Соударения частиц являются абсолютно упругими.

Реальные разреженные газы действительно ведут себя подобно идеальному газу. Воспользуемся моделью идеального газа для объяснения происхождения давления газа.

Вспомним опыт из 7 класса (слайд 14)

Почему при откачивании воздуха из-под колокола воздушный шарик раздувается?

(Это значит, что газ внутри шарика оказывает давление, и когда внешнее давление при откачивании уменьшается, шар благодаря внутреннему давлению воздуха начинает раздуваться?

Что же такое давление газа? (слайд 15)

(Давление газа – это результат ударов молекул газа о стенки сосуда)

Сегодня мы с вами попытаемся ответить, от чего зависит давление газа? (Слайд 16)

Даю возможность учащимся сделать предположения, от чего может зависеть давление газа.

Выведем основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов (слайд 17)

Пусть в некотором объеме есть молекулы, масса каждой mo, их число равно N, и движутся они со скоростью v (очевидно, что скорости у всех молекул различны, однако среднее значение модуля скорости v вполне определенное).

Учитель делает рисунок на доске, учащиеся в тетрадях

При каждом ударе молекулы действуют на стенку сосуда с некоторой силой. Складываясь друг с другом, силы ударов отдельных частиц образуют некоторую силу давления, постоянно действующую на стенку, а значит и давление.

От чего же зависит давление газа?

Во-первых, от массы: чем больше масса молекулы, тем сильнее удар, значит здесь прямая пропорциональная зависимость давления от массы

1) р mo

Во-вторых, от скорости: чем быстрее движутся молекулы, тем сильнее будут удары, а значит и давление.

2) р v

В-третьих, есть еще одна зависимость от скорости: чем быстрее движутся молекулы, тем чаще удары, а значит и давление.

3) р v

В-четвертых, давление газа зависит от числа молекул в данном сосуде, а точнее от концентрации n.

Концентрация – физическая величина, равная числу молекул, содержащихся в единице объема (n = N/V)

(определение концентрации и единицы измерения записываем в тетрадь)

4) р n

В результате получаем: давление газа прямо пропорционально концентрации частиц, массе частицы и квадрату скорости частицы

Это и есть основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. В этом уравнении коэффициент 1/3 означает, что в трехмерном пространстве только треть молекул участвует в движении в определенном направлении (по оси х, например).

Мы получили основное уравнение МКТ идеального газа из общих соображений, но его можно строго вывести, опираясь на законы классической механики (§ 63 , Мякишев Г.Я.)

Это уравнение можно записать по-другому, если умножить и разделить правую часть уравнения на 2.

P = 2/3· n·Ек, где Ек = mo·v 2 /2

Давление идеального газа пропорционально произведению концентрации молекул и средней кинетической энергии поступательного движения молекул

III. Закрепление изученного материала. Выполнение тестов учащимися.

Цель заданий: определить степень усвоения нового материала

1. Давление газа на стенку сосуда обусловлено

а) притяжением молекул друг к другу
б) столкновениями молекул со стенками сосудов
в) столкновением молекул газа между собой
г) проникновением молекул сквозь стенки сосуда

2. Как изменилось давление идеального газа, если в данном объеме скорость каждой молекулы газа увеличилась в 2 раза, а концентрация молекул осталась без изменения?

а) увеличилось в 2 раза
б) увеличилось в 4 раза
в) уменьшилось в 2 раза
г) уменьшилось в 4 раза

3. При повышении температуры идеального газа в запаянном сосуде его давление увеличивается. Это объясняется тем, что с ростом температуры.

а) увеличиваются размеры молекул газа
б) увеличивается энергия движения молекул газа
в) увеличивается потенциальная энергия молекул газа
г) увеличивается хаотичность движения молекул газа

4. Как изменится концентрация молекул газа при уменьшении объема сосуда в 2 раза?

а) увеличится в 2 раза
б) уменьшится в 2 раза
в) не изменится
г) уменьшится в 4 раза

5. При уменьшении температуры средняя кинетическая энергия молекул

а) увеличится
б) уменьшится
в) не изменится
г) иногда увеличится, иногда уменьшится

6. Какое утверждение неправильно?

При неизменных условиях

а) давление газа постоянно
б) скорости всех молекул одинаковы
в) внутренняя энергия газа постоянна
г) температура газа постоянна

7. В сосуде водород. Как изменится давление газа, если водород заменить кислородом так, что количество молекул и температура останутся неизменными?

а) увеличится в 4 раза
б) уменьшится в 16 раз
в) не изменится
г) увеличится в 16 раз

IV. Проверка выполненных тестов

Правильные ответы: 1 – Б, 2 – Б, 3 – Б, 4 – А, 5 – Б, 6 – Б , 7 – Г

В ампуле содержится водород (Н 2 ). Определите давление газа, если его концентрация равна 2•10 22 м -3 , а средняя квадратичная скорость движения молекул водорода 500 м/с.

§ 61, § 63, Физика 10 класс Г.Я. Мякишев, Б.Б Буховцев, записи в тетради, упр. 11 (задачи 8,9)

VII. Подведение итогов урока.

Литература:

1. Физика. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый и профильный уровни /Г.Я Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н. Сотский; – М.: Просвещение, 2009.
2. Физика. Тесты. 10-11 классы: учебно-методическое пособие / Н.К. Гладышева, И.И. Нурминский, А.И. Нурминский и др. – М.: Дрофа, 2005.

Источник