Приклади рішення задач

Приклад 1. Густина газу в балоні електричної лампи 0,2 кг/м³. При горінні лампи тиск збільшується від 810⁴ Па до 1,110⁵ Па. На скільки збільшилась при цьому середня швидкість молекул газу?

Рішення.

Дано:  = 0,2 кг/м^3 р1 = 810^4 Па р2 =1,110^5 Па	=mon ;
-?

Відповідь: середня швидкість молекул газу збільшилась на 90 .

Приклад 2. Розрахуйте середній квадрат швидкості руху молекул газу, якщо маса газу 6 кг, об’єм 4,9 м³ і тиск 200 кПа.

Рішення.

m = 6 кг V = 4,9 м^3 Р = 200 кПа= =210^5 Па

Відповідь: середній квадрат швидкості руху молекул газу

Контрольні питання

1. Газ спроможний до безмежного розширення. Чому тоді існує атмосфера Землі?

2. Чому стиснути рідину так само важко, як і тверде тіло?

3. В чому полягає ідеальність моделі реального газу?

4. Чому молекула при зіткненні зі стінкою діє на неї з силою пропорційно швидкості, а тиск пропорційний квадрату швидкості?

5. Звідки в основному рівнянні МКТ з’являється множник 1/3?

6. Чому в досліді Штерну повітря з циліндрів відкачувався до високого вакууму?

7. Зображення цілі в досліді Штерну виявилось розмите. Про що це свідчить?

8. Як середня кінетична енергія молекул залежить від концентрації газу й його тиску на стінки сосуду?

Якісні задачі

1. Роз’ясніть щезнення диму в повітрі (явище, що виражається словами «Дим тане в повітрі»).

2. При ремонті дороги асфальт розігрівають. Чому запах розігрітого асфальту відчувається здалеку?

3. Швидкість молекули газу більше швидкості артилерійського снаряду. Чому ж необхідне час, щоб запах парфумів, пролитих в одному куту кімнати, розповсюджувався до іншого кута.

4. З сирого дерева виточили дві кулі. Поверхню однієї з них покрили спиртовим лаком. Чому куля, поверхню якої не покрили лаком, через деякий час розтріскалась, а куля, вкрита лаком, лишилася цілою?

5. Чому коли креслять крейдою по класній дошці, то часточки крейди залишаються на ній?

6. Коли розглядають під мікроскопом каплю молока, можна побачити на фоні безкольоровій рідини дрібні капельки масла, що знаходяться в завислому стані. Чим пояснюється їх хаотичний рух?

7. Чому броунівський рух найбільш дрібних часток відбувається дуже швидко, а крупних ледь помітний?

8. В мікроскопі вивчають мікроорганізми. Чи спостерігаються при цьому їх броунівський рух?

9. Чому з підвищенням температури зростає інтенсивність броунівського руху?

10. Сливки на молоці швидше відстоюються в холодному приміщені. Чому?

11. Чому в гарячій воді цукор розчиняється швидше, ніж в холодній?

12. Чому з уламків розбитої склянки неможливо зібрати цілу склянку, а добре відшліфовані вимірювальні плитки щільно прилипають одна до одної?

Задачі для закріплення матеріалу

1н. Як зміниться тиск газу, якщо концентрація його молекул збільшиться в 3 рази?

2н. Як зміниться тиск газу, якщо середня швидкість молекул зменшиться в 3 рази?

3с. Середні квадратичні швидкості молекул гідрогену і оксигену відповідно дорівнюють 1840 и 460 . Чи однаковий тиск вони будуть створювати на стінки сосудів при рівній концентрації?

4с. Який тиск на стінки сосуду створює оксиген, якщо середня квадратична швидкість його молекул 400 і концентрація оксигену 2,710¹⁹ м^-3.

5с. Знайдіть середню кінетичну енергію поступального руху молекул гелію, якщо при тиску 0,5 атм концентрація дорівнює 1,510⁹ м^-3.

6с. Обчисліть середній квадрат швидкості руху молекул газу, якщо його маса 6 кг, об’єм 4,9 м³ і тиск 200 кПа.

7д. В колбі об’ємом 1,2 л знаходиться 310²² атомів гелію. Яка середня кінетична енергія кожного атома? Тиск газу в колбі 10⁵ Па.

8д. Середня квадратична швидкість молекул метану (СН₄) дорівнює 630 м/с. Яка температура метану?

9д. Середня квадратична швидкість молекул метану (СН₄) при нормальному атмосферному тиску дорівнює 630 м/с. Яка концентрація молекул метану?

10д. Густина водяної пари при тиску 50 кПа дорівнює 0,29 кг/м³. Визначити температуру пари.