Transcript Основи молекулярнокінетичної теорії  Вчитель Української гімназії №1  м.Івано-Франківськ  В.М. Янишин.

Основи молекулярнокінетичної теорії
 Вчитель Української гімназії №1
 м.Івано-Франківськ
 В.М. Янишин
Для фізиків-експериментаторів з яскравою
фантазією та блискучою уявою – підказки
фізиків-теоретиків
З видимого пізнай невидиме
Г.Сковорода
 Основи молекулярно-кінетичної теорії. 10 клас.

1.До якої температури треба нагріти повітря, взяте при
температурі 27°С, щоб об'єм збільшився в 3 рази? Тиск газу
весь час залишається сталим.

2.Балон містить стиснутий газ при температурі 27°С і тиску
4-106 Па. Яким стане тиск, якщо з балона випустити
половину газу, а температуру зменшити до 12°С?
3.Побудуйте графіки процесу, що відбувається з ідеальним
газом (див. рисунок), у координатах р,Т і V,Т. Маса
газу стала. Ділянки графіка 1-2 і 3-4 відповідають ізотермічним
процесам.


 4.Два балони, що мають об'єми V1 і V2, містять гази
при однаковій температурі Т і тисках р1 і р2
відповідно. Балони сполучено трубкою з краном. Який
тиск р установиться в балонах, якщо відкрити кран?
Температура не змінюється, гази в хімічну реакцію не
вступають. Об'ємом трубки знехтувати.
 5.У камеру футбольного м'яча, об'єм якого 3л, накачують
повітря поршневим насосом. За кожне качання насос
захоплює з атмосфери 150см3 повітря. Скільки качків
потрібно зробити насосом, щоб тиск у камері м'яча становив
300 кПа? Спочатку камера була порожньою. Атмосферний
тиск 105Па. Зміною температури знехтувати.
 6.Об'єм бульбашки газу, яка виплила на поверхню з дна
озера, збільшився в 3 рази. Яка глибина озера?
Температура на дні озера 7°С, на поверхні 17°С.
Атмосферний тиск нормальний.
 7. 3 якою швидкістю зростає товщина
покриття стінки сріблом при напилюванні,
якщо атоми срібла, маючи енергію 10-17 Дж,
створюють на стінку тиск 0,1 Па? Молярна
маса срібла 1,1•10-3 кг/моль, його густина .
Пучок перпендикулярний до стінки.
 8. Простір між стінками термоса відкачено
до тиску 10-2Па при кімнатній температурі.
Оцінити час, упродовж якого чай у термосі
остигне від 90° С до 70°С. Площа поверхні
колби 600см2, місткість термоса 1л, питома
теплоємність чаю 4200 Дж/кг К
Задача №3 окремих pзадач:
Розв’язки
2
3
p
4
1
2
3
T
V
1
4
4
V
1
3
2
T
Задача
p , V №4
1
1
p2, V2
Після відкриття крану в ємностях утворюється газова
суміш, тиск якої визначається за законом Дальтона:
(1)
p  p1'  p2'
Кожний з цих тисків можна визначити за допомогою
закону Бойля-Маріотта:
p1V1  p1/ (V1  V2 )  p1/ 
(2)
p2V2  p2/ (V1  V2 )  p2/ 
(3)
Підставляючи знайдені тиск в закон Дальтона,
отримаємо
p1V1  p2V2
p
V1  V2
(4)
Задача №6
p1
V1
T1
m1
=
p2
V2
T2
m2
Задача №7
V  Sh  h 
V 
h
?
t
m


V
S
m0 N

F
p  ; F  F0 N
S
m0 v
F0t  0  m0 v; F0 
t
Nm0 v
ptS
p
; N
tS
m0 v
m0 v2
Ek 
;
2
v
2 Ek
M
; m0 
m0
NA
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
h V m0 N
m0 ptS
p
m0
p
M



 
 
t St tS tm0 vS  2 Ek  2 Ek N A
3
EЗадача
 E1 №8
E 2  k T1  T2  (1)
2
1Число зіткнень молекулЗа
час
молекулами
з стінками
площею
S
W
= Z tE
(7)
Z  nV x St (2)
переноситься енергія
2за час t дорівнює Для
охолодження
чаю
в

(8)


W

mc
T

T
1
1
1
термосі
від
температури
Vде
V (3)
молекул і Vx – середнє
x  n – концентрація
(1)-(6) і
3
Т1 Підставивши
= 363проекції
К до температури
значення модуля
(8)
в (7),
одержимо:
T1’
=
343
К повинна
бути
3RT
швидкості
молекул
на
вісь
х,
Середньоквадратичну
швидкість
V
(4)
V
перенесена
енергія
3
T
RT1  T2 
до
стінки.
Mзнайдемоперпендикулярну
1  T2
за формулою:
mcT1  T1  P
St
2 T1  T2
2M
1
де
М
–
молярна
маса
газу,
T  T1  T2  (5)
2
Т – середня температура в колбі.
Концентрацію
знайдемо
Для оцінки
2m cможна
T1  T1Tз1прийняти:
основного
T2 
2M
P
t 
 1,7  104 c  5 год
3PT1  Tкінетичної
RT1теорії:
 T2 
n  рівняння
(6) молекулярно
2 S
kT