Молекулярный механизм
Множество столкновений молекул создаёт среднюю силу на стенку.
Давление газа
Газ оказывает давление и при направленном движении всей массы, как ветер, и в неподвижном закрытом сосуде. Даже без ветра молекулы непрерывно и беспорядочно движутся, сталкиваясь со стенками. Давление газа создаётся многочисленными ударами молекул о стенку или помещённое в газ тело.
Беспорядочное движение не выделяет одного направления, поэтому газ давит во все стороны. Это проявляется при раздувании мяча или шарика. В опыте с колпаком воздушного насоса завязанный слабонадутый шарик увеличивается при откачке наружного воздуха: снаружи ударов становится меньше, внутри количество газа сохраняется, и внутреннее давление растягивает оболочку.
При постоянной температуре уменьшение объёма данной массы газа увеличивает давление; увеличение объёма уменьшает его. При сжатии больше молекул приходится на единицу объёма, и удары о стенки происходят чаще. Поэтому закрытый шприц становится труднее сжимать. В трубке с резиновой плёнкой опускание поршня выгибает плёнку наружу, подъём — втягивает внутрь.
При постоянном объёме и неизменной массе нагревание увеличивает давление газа. Молекулы движутся быстрее, чаще и сильнее ударяют по стенкам. Охлаждение при тех же условиях уменьшает давление. В этих сравнениях важно указывать, какая величина остаётся постоянной: изменение температуры нельзя смешивать с изменением объёма.
Сжатие позволяет хранить и перевозить больше газа в небольшом объёме, но создаёт большое давление. Поэтому применяют прочные баллоны, рассчитанные на разность внутреннего и наружного давлений. Нагревание закрытого сосуда может опасно повысить давление. Сжатый газ используют в отбойных молотках, пневматических тормозах и механизмах открывания дверей автобусов.
Давление газа создают удары его движущихся молекул о стенки. При сжатии газа неизменной массы и температуры давление растёт; при нагревании в закрытом сосуде постоянного объёма также растёт.
Как молекулярное движение объясняет давление газа?
Молекулы хаотически движутся и при столкновениях передают стенке импульс. Суммарное действие огромного числа столкновений создаёт устойчивое среднее давление. Оно существует и без ветра, то есть без общего движения всей массы воздуха.
Опишите опыт, показывающий давление газа на стенки.
Если накачать мяч или воздушный шар, его оболочка натягивается: газ изнутри действует на стенки. При дальнейшем накачивании приходится прикладывать большее усилие. Форма зависит и от свойств оболочки: не любой фигурный шар становится сферой.
Что показывает опыт рисунка 100 и как его объяснить?
При откачивании воздуха из-под колокола завязанный слабо надутый шар расширяется. Внутри число молекул почти сохраняется, снаружи давление падает; временно преобладающее внутреннее давление растягивает оболочку. Расширение прекращается при новом равновесии с учётом натяжения резины. Это показывает действие газа во всех направлениях.
Как изменение объёма влияет на давление и почему?
При неизменных массе и температуре уменьшение объёма увеличивает концентрацию молекул и частоту ударов на единицу площади стенки, поэтому давление растёт. При увеличении объёма — уменьшается. Для разреженного газа приблизительно pV=const; без постоянной температуры одно изменение объёма не задаёт полного ответа.
Почему нагрев закрытого сосуда повышает давление при том же числе молекул?
Если объём сосуда постоянен, при нагреве средняя скорость молекул увеличивается: удары становятся сильнее и чаще. Поэтому возрастает давление. Само слово «закрытый» фиксирует массу, но для этого вывода надо также исключить заметное увеличение объёма.
Почему сжатые газы хранят в прочных баллонах?
Высокое внутреннее давление создаёт большие силы на стенки. Прочный специально рассчитанный корпус должен выдерживать эти нагрузки; нагрев увеличивает риск превышения допустимого давления. Страница объясняет принцип, а не задаёт инструкцию по обращению с баллоном.
Вопросы в тексте
Опыты в тексте
Задание 26
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.