Молекулярная физика

1. Молекулярная физика

Опорные конспекты, домашние
задания, вопросы и задачи по
теме, проверочные задания
Выполнила учитель физики
Воропаева Галина Владимировна
МБОУ Лицей №7
г.Саяногорск

2.

3.

5
Макроскопи -величины, характеризующие состояние
§64 ческие
-67 параметры макроскопических тел
без учета их
молекулярного строения
( р,V, t )
Тепловое
равновесие -такое состояние
системы, при котором в
любой ее части р, V, t0 не
меняются.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Температура
Абсолютная
температура
-величина, одинаковая
во всех частях
системы, находящейся
в тепловом равновесии
и пропорциональная
средней кинетической
энергии молекул.
T (t 273 ) K

12.

Связь между
средней
кинетической
энергией движения
молекул и
температурой
Зависимость
давления газа от
концентрации
молекул и
температуры
3
E kT
2
pV
kT
N
p n kT
k 1,38 10
23
Дж
К
Постоянная Больцмана

13.

Д/з к §§ 64-67 вопросы к
ним устно.
•Среднее значение
квадрата скорости•Концентрация молекул•Прибор для измерения
давления•Абсолютный ноль
температуры-

14.

1. Что называется идеальным газом?
2.Назовите условия при которых газ можно
считать идеальным.
3.Что называется концентрацией молекул?
4.Почему барабанная перепонка уха не
продавливается бомбардирующими ее
молекулами воздуха
5.На высоте порядка сотен километров над
Землей молекулы атмосферы имеют
кинетическую энергию, которой
соответствует температура порядка тысяч
градусов Цельсия. Почему на такой высоте не
плавятся искусственные спутники Земли?

15.

1. Погруженный в ванну термометр вынули и
поднесли к окну, чтобы лучше рассмотреть
его показания. Правильно ли определена
температура?
2. Температура среды 20ºС. Чему равна
температура термометра, погруженного в эту
среду?
3. Можно ли с помощью обычного жидкостного
термометра измерить температуру капли
воды?
4. Как измерить температуру твердого тела?
5. Как измерить температуру потолка в высокой
комнате?

16. +

•Термодинамическая система•Состояние теплового равновесия•Что характеризует температура, как она измеряется на
практике?
•Почему в физике для установления рациональной
температурной шкалы в качестве термометрического тела
используют разреженный газ?
•Какой параметр одинаков для всех газов в состоянии
теплового равновесия?
•Какую комбинацию макропараметров любого разреженного
газа можно считать только функцией температуры?
•Формула, на основании которой вводится температурная
шкала, не зависящая от термометрического тела. Какие
выводы о температуре можно сделать на основании этой
формулы?

17.

• Какую температуру называют
абсолютным нулем?
• Какой температуре по шкале Цельсия
соответствует абсолютный нуль
температуры?
• Расскажите об абсолютной шкале
температур, ее единице.
• Какова связь между температурой по
шкале Цельсия и температурой по
абсолютной шкале?

18.

1.Какая температура по шкале Кельвина
соответствует температуре по шкале Цельсия:
1. t = 7°С 2. t = -30°С 3. t = 98°С 4. t = -105°С
2.Какая температура по шкале Цельсия
соответствует температуре по шкале Кельвина по
абсолютной шкале:
1. 15К 2. 250К 3. 400К 4.304К
3.Найти молярную массу водорода Н2, кислорода
О2. азота N2 и углекислого газа СО2.

19.

• Определите связь между средней
кинетической энергией поступательного
движения молекул газа и абсолютной
температурой.
• Получите формулу для определения
средней квадратичной скорости движения
молекул газа.
• Опыт Штерна и его результаты.

20.

1. Почему в опыте Штерна полоска серебра: а)
смещена; б) размыта по краям;
в) неоднородна по толщине?
2. При вращении прибора Штерна с частотой
45 сˉ¹ среднее смещение полоски серебра,
обусловленное вращением, составляло 1,12
см. Радиусы внутреннего и внешнего
цилиндров равны 1,2 и 16 см. Найти среднюю
квадратичную скорость атомов серебра из
данных опыта и сравнить её с теоретическим
значением, если температура накала
платиновой нити равна 1500 К.

21.

1. Средние скорости молекул превышают
скорость звука и достигают сотен м/с.
Почему же запах духов в комнате из одного
угла в другой распространяется достаточно
медленно (порядка десятков секунд)?
2. Как изменится средняя квадратичная
скорость движения молекул при
увеличении температуры в 4 раза?
3. Какие молекулы в атмосфере движутся
быстрее: молекулы азота или молекулы
кислорода?
4. Во сколько раз средняя квадратичная
скорость молекул кислорода меньше, чем у
молекул водорода? Температуры
одинаковы.

22.

Проблемный вопрос
Какова масса воздуха в нашем классе?

23.

6
§68
Уравнение
состояния
идеального
газа
уравнение
Менделеева- Клапейрона
m
pV
RT
M
Дж
R kN А 8,31
моль К
Уравнение Клапейрона
p1V1 p2V2
const
T1
T2

24.

1. Какова масса водорода, заполняющего воздушный шар
объемом 1400 м3 при давлении 9,6∙104 Па и температуре
7°С ?
2. Газ в сосуде находится под давлением 2∙105 Па при
температуре 127 °С. Определить давление газа после
того, как половина массы газа выпущена из сосуда и
температура понижена на 50 °С.
3. Вычислить плотность водорода и кислорода при
нормальных условиях. Результаты вычислений сравнить
с табличными данными.
4. В начале такта сжатия давление в цилиндре двигателя
внутреннего сгорания равно 80 кПа, а температура
горючей смеси 50 °С. До какой температуры нагревается
смесь к концу такта сжатия, если занимаемый ею объем
уменьшится в 5 раз, а давление возрастет до 0,7 МПа?

25.

Самостоятельная работа
№
m
M
P
V
Т
0,83
300
0,4
200
Вариант
1
2
3
4
3,2*10
2,4
0,3
0,16
4*10
1,5*10
6
-2
2,8*10
4*10
-2
-2
-3
8,3*10
6*10
4
5
280
0,83

26.

7
Газовые
§69 законы:
а) БойляМариотта (17в)
-для данной массы газа при
постоянной температуре
произведение давления на
объем постоянно
pV const
p ~ 1
p
V
Т2 > Т1
T2
T1
изотермы
V

27.

б) Гей-Люссака
-для данной массы газа при
постоянном давлении отношение
объема к температуре постоянно
V
const
T
V~T
V
р1
р2
р2 > р1
Т
изобары

28.

в) Шарля (1787) для данной массы газа при
постоянном объеме
отношение давления к
температуре постоянно
p
const
T
р ~ T
Изохоры
р
V1
V2
V2 > V1
Т

29.

8 Закон Дальтона
-давление смеси газов равно
сумме парциальных давлений
компонентов смеси газов.
p p1 p2 ... pi
p nkT (n1 n2 n3 ...ni )kT
Парциальное
давление
-это давление компоненты, как
если бы она была одна в
сосуде при этой температуре
во всем объеме сосуда

30. д/з

§§ 69-71 вопросы устно
Упр. 12 (5)
•Газовые законы•Изотермический процесс•Изобарный процесс•Изохорный процесс•Примеры решения задач
с. 189

31.

1. Воздух под поршнем насоса имел
давление105 Па и объем 200 см3. При
каком давлении этот воздух займет объем
130 см3, если его температура не
изменится?
2. Газ занимает объем 2 м3 при температуре
273°С. Каков будет его объем при
температуре 546°С и прежнем давлении?
3. Газ находится в баллоне при температуре
288 К и давлении 1,8 МПа. При какой
температуре давление газа станет равным
1,55 МПа? Объем баллона считать
неизменным.

32.

2. Некоторая масса водорода при давлении 107 Па и
температуре 200С занимает объем10 дм3 . Какая
масса водорода израсходована, если при сжигании
оставшегося водорода образовалось 0,5 дм3 воды?

33.

4. Почему в гараже шины колес автомобиля
нагнетают воздухом зимой до большего
давления, чем летом?
5. Почему мыльные пузыри, наполненные
воздухом, некоторое время поднимаются, а
потом опускаются.
6. Почему нагретая медицинская банка
«присасывается» к телу человека?
7. Известно, что почва «дышит»: ночью
происходит «вдох», а днем «выдох».
Объясните, почему и как это происходит

34.

9
Испарение
§70
Конденсация
Насыщенный
пар
Свойства
Кипение
Заполнить самостоятельно

35.

1. Плотность водяного пара при температуре 50ºС
равна 83г/см3. Насыщенный это пар или
ненасыщенный?
2. Давление насыщенного пара спирта при 0ºС
равно 1,6 кПа, а при 60 ºС – 46.6 кПа. Сравнить
значения плотности пара при этих температурах.
3. При каком давлении вода будет кипеть при 21ºС?
4. Может ли вода находиться в жидком состоянии
при температуре 360 ºС; 380 ºС ?
5. В цилиндре под поршнем сжимают 0,9 г
насыщенного пара при 29 ºС. Каков будет объем
пара, когда начнется конденсация?

36.

6. В каком агрегатном состоянии находится азот при
температуре 123 К и давлении 3,5·106 Па?
Кислород при 153 К и давлении 4,8 ·106 Па? Эфир
при 469К и 4 ·106 Па?
7. Может ли вода кипеть в кастрюле, плавающей в
другой кастрюле с кипящей водой?
8. Почему температура воды в открытых водоемах
летом жарким днем ниже температуры
окружающего воздуха?
9.Почему при дожде становится холоднее?
10. Почему вода гасит огонь? Что быстрее потушит
пламя - кипяток или холодная вода?
11. Почему сырые спички или дрова не загораются?

37.

12. Вы собрались завтракать и налили в стакан
черный кофе. Но зазвонил телефон. Что надо
сделать, чтобы к вашему приходу кофе был бы
горячее: налить в него молока сразу, перед
уходом, или после, когда вы вернетесь? Почему?
13.Почему, когда , купаясь в жаркий день, вы
входите в воду, вода кажется холоднее, а когда
выходите, то воздух кажется холоднее воды?
14. Почему мы не получаем ожога, если
кратковременно касаемся утюга мокрым
полотенцем?
15. В каком состоянии вещества плотность
повышается с повышением температуры и почему
это происходит?

38.

16. Почему зимой оконные стекла потеют,
если в комнате много людей?
17. Почему за высоко летящим самолетом
иногда образуется облачный след?