Уравнение состояния идеального газа

1.

Три пути ведут к знанию:
Путь размышления – это
путь самый благородный,
Путь подражания – это
путь самый легкий,
И путь опыта – это путь
самый горький.
Конфуций
древний мыслитель и философ
Китая

2. ПУТЬ РАЗМЫШЛЕНИЯ – ЭТО ПУТЬ САМЫЙ БЛАГОРОДНЫЙ

Предложите способ вычисления атмосферного
давления в нашем кабинете?
Оборудование:

3. ПРОБЛЕМА

Термометром можно измерить
температуру, линейкой измерить размеры
комнаты и вычислить объем.
А как установить зависимость между
давлением, объемом и температурой?
Уравнение, определяющее связь
температуры, объема и давления тел,
называется уравнением состояния.

4.

5. ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ ЗАДАЧА

Вывести физический закон, устанавливающий
зависимость между тремя макроскопическими
параметрами — p, V, T идеального газа.

6. РАССУЖДАЕМ!

1. От чего зависит давление газа?
2. Сформулируйте зависимость давления идеального
газа от концентрации и температуры?
3. Что называется концентрацией?
4. Каков физический смысл постоянной Больцмана?
Чему она равна?
Подумайте, каким образом можно связать три
последних выражения, которые содержат интересующие
нас макропараметры P, V, T ?

7.

Уравнение состояние идеального газа для постоянной массы
или уравнение Клайперона (1834 г)

8. Клапейрон Бенуа Поль Эмиль (26.I.1799–28.I.1864)

Французский физик, член
Парижской АН
Окончил Политехническую
школу в Париже(1818)
В 1820–30 работал в Петербурге
в институте инженеров путей
сообщения
В 1834 году вывел уравнение
состояния идеального газа
постоянной массы газа

9. Его дело продолжено

Менделеев Дмитрий
Иванович
(8.11.1834 – 2.11.1907)
Обобщил уравнение
Клайперона, в 1876
вывел общее уравнение
состояния идеального
газа произвольной
массы газа

10. СЛЕДУЮЩИЙ ПУТЬ - ПУТЬ ПОДРАЖАНИЯ – ЭТО ПУТЬ САМЫЙ ЛЕГКИЙ.

Работа с учебником §68.
План работы:
1.Вывести уравнение состояния идеального
газа Менделеева-Клапейрона
2.Ввести универсальную газовую постоянную
R. Выяснить физический смысл
универсальной газовой постоянной R.

11. Вот что получилось

12. Для чего это нужно?

Знать уравнение
необходимо при
исследовании
тепловых
явлений, а
конкретно…

13. В термометрах…

Уравнение позволяет
определить одну из
величин, характеризующих
состояние, если известны
две другие величины
Это используют в
термометрах

14. В газовых законах…

Зная уравнение
состояния, можно
сказать, как
протекают в системе
процессы при
определённых внешних
условиях

15. В молекулярной физике…

Зная уравнение
состояния, можно
определить, как
меняется состояние
системы, если она
совершает работу или
получает теплоту от
окружающих тел

16. И ПУТЬ ОПЫТА – ЭТО ПУТЬ САМЫЙ ГОРЬКИЙ

Экспериментальная проверка уравнения
Клайперона

17.

Рассчитайте
p1V1
T1
p2V2
T2

18. Вернемся к проблемной ситуации. Сейчас вы можете предложить способ вычисления давления в нашем кабинете?

m
p
RT
VM
p
M
RT

19. ЗАДАЧА

При
температуре 10ºС и давлении 100
кПа воздух занимает объём 5л.
Каким будет объём данной массы
воздуха при давлении 80кПа и
температуре 60ºС?

20. ЗАДАЧА

Дано:
t1 = 10ºC
p1 = 100кПа
V1 = 5л
t2 = 60ºC
p2 = 80кПа
V2 - ?
СИ
Решение

21. ЗАДАЧА

Дано:
t1 = 10ºC
p1 = 100кПа
V1 = 5л
t2 = 60ºC
p2 = 80кПа
V2 - ?
СИ
283К
105 Па
0,005м³
333ºС
8·104 Па
Решение

22. ЗАДАЧА

Дано:
t1 = 10ºC
p1 = 100кПа
V1 = 5л
t2 = 60ºC
p2 = 80кПа
V2 - ?
СИ
283К
105 Па
0,005м³
333ºС
8·104 Па
Решение
p1V1 p2V2
T1
T2
p1V1T2
V2
p2T1

23. ЗАДАЧА

Дано:
t1 = 10ºC
p1 = 100кПа
V1 = 5л
t2 = 60ºC
p2 = 80кПа
V2 - ?
СИ
283К
105 Па
0,005м³
333ºС
8·104 Па
Решение
p1V1 p2V2
T1
T2
p1V1T2
V2
p2T1
10 0,005 333
3
V2
0
,
00735
м
7,35 л
4
8 10 283
5

24. ИНФОРМАЦИЯ О ДОМАШНЕМ ЗАДАНИИ

§ 68 Стр.189 Пример 1, 2 решения задач (конспект)
Упр. 13 (4, 5)
Дополнительные задания (по желанию):
1. Подготовьте сообщение о великом русском ученом
Д.И. Менделееве и его вкладе в развитие МКТ.
2. Подготовьте сообщение о Клапейроне.

25.

Спасибо!

26. Источники:

1. Методическая разработка занятия Свириденко О. В. учителя физики
МОУ «СОШ р.п. Красный Текстильщик»
2. Методическая разработка занятия учителя Кононов Геннадий
Григорьевич СОШ № 29 Славянский район
3. Методическая разработка урока учитель физики и математики МОБУ
СОШ №1 им. М.Абдуллина Фарида Ханифовна Галимуллина