Идеальный газ-(модель)-газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало

Зависимость давления идеального газа от:

Как изменится давление газа на стенки сосуда, если:

Связь давления со средней кинетической энергией

Температура – мера средней кинетической энергии молекул

Зависимость давления газа от температуры и концентрации молекул газа

Уравнение состояния идеального газа (ур-е Менделеева – Клапейрона)

Практикум по решению задач № 8. Уравнение Менделеева-Клапейрона.

4.37M

Category:

physics

практикум по решению задач № 8

1. Физика

Гранкина
Людмила Михайловна

2.

Идеальный газ
Известно, 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 реальных газов – идеальный
газ

3. Идеальный газ-(модель)-газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало

1. Совокупность большого числа молекул массой m0,
размерами молекул пренебрегают (принимают молекулы
за материальные точки).
2. Молекулы находятся на больших расстояниях друг от
друга и движутся хаотически.
3. Молекулы взаимодействуют по законам упругих
столкновений , силами притяжения между молекулами
пренебрегают.
4. Скорости молекул разнообразны, но при определенной
температуре средняя скорость молекул остается
постоянной.

4. 5. Зависимость давления идеального газа от:

• Массы молекул
• Концентрации
молекул
• Скорости движения
молекул

6.

7.

8.

9.

10.

Основное уравнение МКТ идеального газа.
Масса
Скорость движения
молекул [м/с]
молекулы [кг]
Давление
газа [Па]
Концентрация
3
молекул [ м ]

11. Как изменится давление газа на стенки сосуда, если:

• масса молекулы увеличится в 3 раза
• концентрация молекул уменьшится в 4 раза
• скорость движения молекул увеличится в 2 раза
• объем увеличится в 5 раз
• масса молекулы уменьшится в 4 раза, а концентрация
увеличится в 2 раза
• масса молекулы увеличится в 2 раза, а скорость
движения молекул увеличится в 3 раза
• концентрация молекул увеличится в 3 раза, скорость
движения молекул уменьшится в 3 раза

12. Связь давления со средней кинетической энергией

13.

m0 V
Е
2
2
Средняя кинетическая
энергия
поступательного
движения молекулы
m
V
2
2
1
0
2
n
P m0 nV 3 nE
2
2
3
2

14.

Связь давления с плотностью газа.
m0 n
Масса молекулы
Плотность газа
2
1
P m0 n V
3
Концентрация
молекул

15. Температура и тепловое равновесие

• Макроскопические параметры (макропараметры)
– величины, характеризующие состояние
макроскопических тел без учета молекулярного
строения. (V, p, t ).
• Тепловым равновесием называют такое
состояние, при котором все макроскопические
параметры всех тел системы остаются
неизменными сколь угодно долго.

16. Температура и тепловое равновесие

• Любое макроскопическое тело или группа
макроскопических тел при неизменных внешних
условиях самопроизвольно переходит в состояние
теплового равновесия.
• Все тела системы, находящиеся друг с другом в
тепловом равновесии имеют одну и ту же
температуру.

17. Температура и тепловое равновесие

• Термометр – прибор для измерения температуры
тела.
• Термометр входит в состояние теплового
равновесия с исследуемым телом и показывает
свою температуру.

18. Температура и тепловое равновесие

• Основная деталь термометра – термометрическое
тело, то есть тело, макропараметры которого
изменяются при изменении температуры.
(Например, в ртутных термометрах
термометрическим телом является ртуть – при
изменении температуры изменяется ее объем.)

19. Температура и тепловое равновесие

• Изобретателем термометра является Галилео Галилей
(ок. 1600 г.)
• Термометрическим телом в его термометре являлся
газ – при повышении температуры его объем
увеличивался, вытесняя жидкость.
• Недостатком термометра Галилея являлось
отсутствие температурной шкалы.

20. Температурные шкалы

0
0
С
0
F
K
R
100
212
80
373
0
32
0
273
шкала
Цельсия
шкала
Фаренгейта
шкала
Реомюра
шкала
Кельвина

21. Температура – мера средней кинетической энергии молекул

kT
3
2
Ek kT
2
Ek
3
T K кельвин
T t 273
t T 273
t T

22. Зависимость давления газа от температуры и концентрации молекул газа

3
Ek kT
2
p nkT
2
p nE k
-23 Дж/К
k
=
1,38·10
3

23. Скорости молекул

3
Ek 0 kT
2
3kT
2
m0
m0
Ek 0
2
- средняя
квадратичная
скорость
0
при
0
С
м
в одорода 1800
с
м
азота 500
с

24. Уравнение состояния идеального газа (ур-е Менделеева – Клапейрона)

N
p nkT kT
V
m
N N A N A
pV
Дж
N A k R 8,31
моль К
- универсальная
m
RT
газовая постоянная

25. Уравнение состояния идеального газа (ур-е Менделеева – Клапейрона)

Если в ходе процесса масса газа
остается неизменной, то
pV m
R const
T
p1V1 p2V2 p3V3
...
T1
T2
T3

26. Уравнение состояния идеального газа (ур-е Менделеева – Клапейрона)

pV
m
Дж
R 8,31
моль К
RT
- универсальная
газовая постоянная

27. Практикум по решению задач № 8. Уравнение Менделеева-Клапейрона.

№1. Для приведения в движение гребных
винтов применяют воздух, сжатый до
190·105Па, в баллонах вместимостью 6·10-1 м3
При какой температуре находится воздух, если
его масса 130 кг? Молярная масса воздуха
29·10-3 кг/моль

41. Домашнее задание

Практикум по решению задач № 8 (решить
любые 5 задач)
Выполнить тест № 4

English Русский Rules