Газдардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі. Физика, 10 сынып, дидактикалық материал.

МКТ негіздері

Топтық жұмыс

25.15. Бұл есепте пайдаланылатын шамалардың маңызы бар.

а. Идеал газ - бұл pV = NkT (A) теңдеуіне бағынатын газ.

pV немесе NkT үшін қандай жалғыз өлшем бірлікті пайдалануға (қорытып шығаруға) болады?

b. Идеал газ үлгісі суретте көрсетілгендей герметикалық жабық ыдыста орналасқан.

Газ температурасын үнемі бақылау және кез-келген температурадағы қысымды өлшеу үшін су құйылған ыдысқа орналастырады.

і. Бірінші экспериментке газ көлемі тұрақты, қысымды түрлі температурада өлшеу үшін. Бұл экспериментке бір моль идеал газ алынған. Қысымның температураға тәуелділік графигін салып, остердің бойында нақты сандық мәндерін келтіріңіздер. Бұл графиктегі диаграмманы Ғ деп белгілеңіз.ii. Екінші экспериментке 0,5 моль идеал газ алынады. Тағы да көлемі тұрақты, түрлі температура қысым өлшенеді. Екінші эксперименттен күтілетін нәтиженің графигін салыңыз, оны S-деп белгілеңіз. Ғ және S-графиктерін салыстырып, қорытынды жасаңыз.

с. Лабораториялық вакуумдық насос 1,0x Па қысымды береді. 27 ° C температурадағы газ концентрациясын есептеңіз.

d. Молекула-кинетикалық теорияда идеал газдың қысымы мен көлемінің көбейтіндісі (B) формуласымен беріледі

(B)

і. (В) теңдеуін қорытып шығару, дәлелдеңіз.

іі. А және В теңдеулерін бір моль идеал газ үшін қолданып, температураны төмендегі формула арқылы есептеуге болатынын дәлелдеңіз.

, онда - молекулалардың орташа кинетикалық энергиясы.

iii. Егер екі газдың молекулалалрының температуралары бірдей болса, онда газ молеклаларының қандай ерекшелігі (сипаттайтын шамасы) болады?

Жауабы:

а) Джоуль

с) 2,4·10¹¹ м^-3

25.16.а. Газдардың кинетикалық теориясында газ қысымы молекулалардың ыдыс қабырғаларына соқтығысуынан туындайды. Суретте бір молекуланың қабырғаға әсері көрсетілген.

Массасы m молекула, қабырғаға с жылдамдықпен келіп соғып, кері бағытта c жылдамдықпен қайтады.

і.Осы әрекеттің нәтижесінде молекуланың импульсінің өзгеру шамасы үшін өрнекті қорытып жазыңыз.

іі. Молекуланың қабырғаға соқтығысуы серпінді болып табылады. Серпінді соқтығысудың мәнін түсіндіріңіз.

ііі. Молекула кинетикалық теорияда газ өте аз молекулалардың санынан тұрады. Неліктен бұл болжам қажет?

b. Идеал газ теңдеуі pV= nkT жазылуы мүмкін

i. Бұл теңдеуде n деген не?

ii. Осы теңдеуде P, V және T үшін келісілген SI жүйесіндегі өлшем бірліктерін жазыңыз.

c. Азоттың бір молі 0.0028 кг-ға тең.

i. Азоттың бір молекуласының массасын табыңыз.

ii. 17° C бөлме температурасында азот молекуласының орташа квадраттық жылдамдығын есептеңіз.

ііі. Бөлме температурасында азоттың бір молі үшін барлық молекулалардың ілгерлемелі қозғалысының кинетикалық энергиясын есептеңіз.

Жауабы:

с) і. 4,7·10^-26 кг

іі) 508 мс^-1

ііі) 3600 Дж