Розв’язування задач на газові закони

ВЛАСТИВОСТІ ГАЗІВ, РІДИН, ТВЕРДИХ ТІЛ*

Урок № 9

Тема. Розв’язування задач на газові закони

Мета: сприяти глибшому розумінню фізичних величин, що характеризують газові закони поглиблювати і систематизувати знання з основних положень МКТ, розвивати логічне мислення.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань

1. Сформульований закон Бойля-Маріотта, записаний на дошці.

2. Який процес називається ізобаричним? Який газовий закон виражає ізобаричний процес? Записати його на дошці.

3. Яку залежність між термодинамічними

параметрами виражає закон Шарля? Записати його на дошці.

4. Записати за формулою залежності тиску газу р2, який перебуває у воді на глибині h:

Розвязування задач на газові закони

Р1 – величина атмосферного тиску на поверхні води,

G – густина води,

H – глибина занурення у воді,

? – густина води.

II. Розв’язування задач

Задача 1. Газ ізотермічно стиснули при початковому об’ємі 0,15 м3 до об’єму 0,1 м3. Тиск при цьому підвищився на 2-105 Па. Який початковий тиск газу?

Дано: V1 = 0,15 м3, V2 = 0,1 м3, ?р = 2-105 Н/м2, Т = const.

Знайти: Р1 – ?

Розв’язання

Оскільки процес ізотермічний, він виражає через

закон Бойля-Маріотта.

Розвязування задач на газові закони

Розвязування задач на газові закони

Відповідь: р1 = 4-105 Па.

Задача 2. Скляна відкрита пробірка об’ємом 500 см3 містить повітря нагріте до 227 °С. Після того як відкритим кінцем пробірку опустити у воду, то температура повітря в ній знизиться до 27 °С. Певна кількість води піднялась в пробірку. Знайти масу води, що знаходилась у пробірці.

Дано: V1 = 500 см3, t1 = 227 °С, t2 = 27 °С, ? = 1-103 кг/м3, р = const

Знайти: m – ?

Розв’язання

Вважаємо, що тиск у пробірці р = const, тоді, виходячи із закону Гей-Люссака, можна записати:

Розвязування задач на газові закони

V2 – це об’єм повітря в пробірці, яка опущена відкритим кінцем у воду; за Т2 унаслідок зниження температури при р = const відбувається зменшення об’єму на? V:

Розвязування задач на газові закони

За формулою Розвязування задач на газові закони знаходимо:

Розвязування задач на газові закони

Виведемо розмірність фізичної величини:

Розвязування задач на газові закони

Відповідь: ?m = 0,2 кг.

Задача 3. В автомобільній шині знаходиться повітря під тиском 6-105 Па за температури 20 °С. Під час руху автомобіля температура повітря підвищилась до 35 °С. На скільки збільшився тиск повітря в шині? Об’єм повітря V = const.

Дано: р1 = 6-105 Па, t1 = 20 °С, t2 = 35 °С, V = const

Знайти: ?Р – ?

Розв’язання

Оскільки об’єм повітря в автомобільній шині сталий, то, згідно із законом Шарля:

Розвязування задач на газові закони

P2 – тиск повітря в шині автомобіля за температури Т2. Звідси

Розвязування задач на газові закони

Збільшення тиску повітря в шині автомобіля визначимо за формулою:

Розвязування задач на газові закони

Відповідь: ?р = 3-104 Па.

Задача 4. У воді спливає бульбашка повітря. На глибині 3 м її об’єм дорівнює 5 мм3. Який об’єм бульбашки біля поверхні води? Барометричний тиск 760 мм. рт. ст. Процес вважати ізотермічним.

Дано: g = 10 м/c, h = 3 м, V = 5 мм3, р0 = 760 мм рт. ст., Т = const, ? = 1-103 кг/м3

Знайти: V0 – ?

Розв’язання

Процес зміни стану газу – ізотермічний, тож на основі закону Бойля-Маріотта можна записати:

Розвязування задач на газові закони

Де p1 = р0 + pgh (тиск якого зазнає бульбашка повітря на глибині h).

Розвязування задач на газові закони

Розвязування задач на газові закони

Розмірність фізичної величини:

Розвязування задач на газові закони

Відповідь: V0 = 6,5 мм3.

III. Домашнє завдання

Повторити газові закони.

Задача. Який атмосферний тиск повітря, якщо при довжині ртутного стовпчика 12,5 см у тонкій трубці довжина стовпчика повітря в першому положенні 7 см, а в другому 5 см?


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...


Ви зараз читаєте: Розв’язування задач на газові закони