Какой объем занимают 100 моль ртути?

Дано: μ = 0,2кг/моль, ρ = 13600 кг/м³, v = 100 моль. Найти: V

Решение:

Ответ: V ≈ 0,0015 м³.

Задания для самостоятельного решения

1 Определите массу молекулы воды.

2 В баллоне находится 600 г водорода. Какое количество вещества это составляет?

3 Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа увеличилась в 4 раза. Как при этом изменилось давление газа на стенки сосуда?

4 Как отличаются при одинаковой температуре среднеквадратичная скорость молекул кислорода и среднеквадратичная скорость молекул водорода?

5 Сравните массы аргона и азота, находящиеся в сосудах, если сосуды содержат равные количества веществ.

6 В сосуде А находится 14 г молекулярного азота, в сосуде В – 4 г гелия. В каком сосуде находится большее количество вещества?

7 Внутренняя энергия одноатомного идеального газа в закрытом сосуде увеличилась в 4 раза. Как меняется при этом температура газа?

8 Объём 12 моль азота в сосуде при температуре 300К и давлении 10⁵Па равен V₁. Чему равен объём 1 моля азота при таком же давлении газа и вдвое большей температуре?

9 Определите массу воздуха в классной комнате размерами 5х12х3 м при температуре 25^{0 С}. Принять плотность воздуха равной 1,29 кг/м³.

10 Если положить овощи в солёную воду, то через некоторое время они становятся солёными. Какое явление объясняет этот факт?

Литература:

1 Дмитриева В.Ф., Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования,/ В.Ф. Дмитриева – М.: 2014  450с.

2 Дмитриева В.Ф., Физика: учебник для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования,/ В.Ф. Дмитриева – М.: 2012  135с.

3 Дмитриева В.Ф., Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учебное пособие для образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования – М.: 2014  450с.

4 Дмитриева В.Ф., Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учебное пособие для образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования – М.: 2013  320с.

Практическое занятие №7

по теме « Основное уравнение МКТ. Уравнение Клапейрона-Менделеева»

Цель: У своить основные законы молекулярно-кинетической теории газов научиться применять их при решении задач.

Теория:

Всякая система может находиться в различных состояниях, отличающихся температурой, давлением, объёмом и т.д.

Величины p, V, T и др. характеризующие состояние системы, называются параметрами состояния.

Если какой-либо из параметров меняется внутри системы от точки к точке, то такое состояние называется неравновесным. Если параметры системы во всех точках одинаковы при неизменных внешних условиях, то такое состояние называется равновесным.

Всякий процесс, т.е. переход системы из одного состояния в другое связанно с нарушением равновесия системы. Однако бесконечно медленный процесс будет состоять из последовательности равновесных состояний. Такой процесс называется равновесным. При достаточно медленном протекании реальные процессы могут приближаться к равновесному. Равновесный процесс является обратимым, т.е. система переходит из состояния 1 в состояние 2 и обратно 2 - 1, проходя через одни и те же промежуточные состояния.

Процесс, при котором система, пройдя ряд промежуточных состояний, возвращается в исходное состояние, называется круговым процессом или циклом: процесс 1-2-3-4-1 на рисунке.

Связь между параметрами состояния называется уравнением состояния: f(p,V,T)=0

Клапейрон, используя законы Бойля-Мариотта и Шарля вывел уравнение состояния идеального газа.

1 – 1’: T = const – закон Бойля – Мариотта: p₁V₁ = p₁’ V₂;

1’ – 2: V = const – закон Шарля:

т.к. состояния 1и 2 выбраны произвольно, то для данной массы газа величина остается постоянной – уравнение Клапейрона

В- газовая постоянная, различая для различных газов.

Менделеев объединил уравнение Клапейрона с законом Авогадро

( ) V_m- молярный объём

Уравнение Менделеева-Клапейрона

R- универсальная (молярная) газовая постоянная.

p = const; ;

Физический смысл R: численно равна работе, совершаемой газом при изобарическом (p = const) нагревании одного моля газа ( ) на один Кельвин (∆Т=1 К)

Введем постоянную Больцмана

тогда = , , p=nkT

p- давление идеального газа при данной температуре прямо пропорционально концентрации его молекул (или плотности газа). При одинаковых p и T все газы содержат в единице объёма одинаковое число молекул.

n - концентрация молекул (число молекул в единице объёма ). Число молекул, содержащихся при нормальных условиях в 1 м³называется числом Лошмидта

, - основное уравнение МКТ,