Графики газовых законов

Категории Законы

Категория: Физика Сегодня, ребята, мы попытаемся, используя уже накопленные нами знания, пройти сложный путь первооткрывателей и сформулировать пусть уже открытые законы. Но мы пока учимся, а дальше, как знать может быть, вам откроется то, о чем сегодня ученые даже не думают. Ну а теперь - вперед! Записываем тему урока, она на доске и повторим то, что изучали ранее.

Поурочная карта к уроку физики 10 класс "Газовые законы"

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев Темы кодификатора ЕГЭ: изопроцессы — изотермический, изохорный, изобарный процессы.

На протяжении этого листка мы будем придерживаться следующего предположения: масса и химический состав газа остаются неизменными. Эти два условия выполняются в очень многих физически интересных ситуациях например, в простых моделях тепловых двигателей и потому вполне заслуживают отдельного рассмотрения.

Если масса газа и его молярная масса фиксированы, то состояние газа определяется тремя макроскопическими параметрами: давлением, объёмом и температурой. Эти параметры связаны друг с другом уравнением состояния уравнением Менделеева — Клапейрона. Термодинамический процесс или просто процесс — это изменение состояния газа с течением времени. В ходе термодинамического процесса меняются значения макроскопических параметров — давления, объёма и температуры.

Особый интерес представляют изопроцессы — термодинамические процессы, в которых значение одного из макроскопических параметров остаётся неизменным. Поочерёдно фиксируя каждый из трёх параметров, мы получим три вида изопроцессов. Изотермический процесс идёт при постоянной температуре газа:. Изобарный процесс идёт при постоянном давлении газа:.

Изохорный процесс идёт при постоянном объёме газа:. Давайте перейдём к их изучению. Изотермический процесс Пусть идеальный газ совершает изотермический процесс при температуре. В ходе процесса меняются только давление газа и его объём. Рассмотрим два произвольных состояния газа: в одном из них значения макроскопических параметров равны , а во втором —.

Эти значения связаны уравнением Менделеева-Клапейрона: Как мы сказали с самого начала,масса и молярная масса Поэтому правые части выписанных уравнений равны. Следовательно, равны и левые части: 1 Поскольку два состояния газа были выбраны произвольно, мы можем заключить, что в ходе изотермического процесса произведение давления газа на его объём остаётся постоянным: 2 Данное утверждение называется законом Бойля — Мариотта.

Записав закон Бойля — Мариотта в виде 3 можно дать и такую формулировку: в изотермическом процессе давление газа обратно пропорционально его объёму.

Если, например, при изотермическом расширении газа его объём увеличивается в три раза, то давление газа при этом в три раза уменьшается. Как объяснить обратную зависимость давления от объёма с физической точки зрения? При постоянной температуре остаётся неизменной средняя кинетическая энергия молекул газа, то есть, попросту говоря, не меняется сила ударов молекул о стенки сосуда.

При увеличении объёма концентрация молекул уменьшается, и соответственно уменьшается число ударов молекул в единицу времени на единицу площади стенки — давление газа падает. Наоборот, при уменьшении объёма концентрация молекул возрастает, их удары сыпятся чаще и давление газа увеличивается.

Использовать это значение будем в случае, если температуры заданы с точностью до десятых тогда ,2 или до сотых градуса.

Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы. Графики изопроцессов

График изохорного процесса В году Ж. Закон Шарля При неизменном объеме V отношение давления p данной массы газа m к его абсолютной температуре T есть величина постоянная. Термодинамический процесс, во время которого объем остается неизменным, называется изохорным от греческих слов isos — равный и chora — занимаемое место , а линия, которая его изображает — изохорой Математически закон Ж. Он применим с определенной степенью точности к реальным газам при низких давлениях и невысоких температурах например, атмосферный воздух, продукты сгорания в газовых двигателях и пр. Согласно закону Шарля изохорные процессы происходят так, что между давлением и температурой идеального газа существует линейная зависимость — при повышении температуры данной массы газа его давление возрастает. Называть это закон законом Гей-Люссака просто некорректно, поскольку Гей-Люссак исследовал взаимосвязь между объёмом и температурой, а не давлением и температурой. Закон Шарля был известен как закон Шарля и Гей-Люссака, поскольку Гей-Люссак опубликовал его в году с использованием по большей части неопубликованных с года данных Шарля. Закон Гей-Люссака, закон Шарля и закон Бойля — Мариотта все вместе образуют объединённый газовый закон. В сочетании с законом Авогадро эти три газовых закона обобщаются до уравнения состояния идеального газа. Пользуясь этим законом, производят, например, расчет предохранительных клапанов паровых котлов, давления газа при К сгорании горючей смеси в карбюраторном двигателе.

Глава 13. Газовые законы

На каком из графиков изображен изотермический процесс? Как изменились параметры идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2? Как изменился объем идеального газа при уменьшении его давления в 2 раза и увеличении абсолютной температуры в 2 раза? А не изменился; Б увеличился в 4 раза; В уменьшился в 4 раза. Определите, какое соотношение параметров идеального газа соответствует состояниям 1 и 2, если масса газа постоянна. Кодовая таблица. Номер вопроса 1 2 3 4 5 Ответ Советы по решению задач на газовые законы 1. Если в задаче рассматривается одно состояние газа и требуется найти какой — нибудь параметр этого состояния, нужно использовать уравнение МенделееваКлайперона. Если значения давления и объема явно не заданы, их нужно выразить через данные в условии задачи. Если в задаче рассматриваются два состояния газа и его масса остается постоянной, то можно применять уравнение Клайперона.

Графические задачи на применение газовых законов - презентация

Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы. Графики изопроцессов. Для получения уравнения состояния идеального газа можно провести несложный вывод, взяв за основу основное уравнение МКТ: Уравнение состояния было выведено Менделеевым, и, в отличие от формулы Клапейрона , описывает не отношение параметров газа в различных состояниях, а связь между параметрами газа в одном состоянии. Уравнение применимо для идеального газа. Надо отметить, что идеальный газ — это не идеализация типа материальной точки или абсолютно твёрдого тела.

Полезное видео:

Изопроцессы

Первый график следует из закона Клапейрона-Менделеева, который при постоянной температуре газа можно привести к виду Отсюда следует, что графиком зависимости от в изотермическом процессе является гипербола. Важнейшее свойство уравнения состояния идеального газа Например, 1 моль гелия и 1 моль азота, находящиеся в одинаковых объемах и имеющие одинаковые температуры, оказывают одинаковое давление. Отсюда следует, что и давление смеси идеальных газов определяется суммарным числом молекул всех компонент смеси: Величины , имеющие смысл давления каждой компоненты смеси при условии, что она имела бы такую же температуру и занимала бы весь объем, называются парциальными давлениями компонент. Закон Рассмотрим теперь в рамках этих законов предложенные выше задачи. В задаче Применяя закон Клапейрона-Менделеева

Решение задач "Изопроцессы. Газовые законы. Графики" 10 класс

Процессы, при которых один из параметров состояния газа остается постоянным называют изопроцессами. Газовые законы были открыты экспериментально, но все они могут быть получены из уравнения Менделеева-Клапейрона. Рассмотрим каждый из них. Изотермическим процессомназывают изменение состояния газа, при котором его температура остаётся постоянной. Для неизменной массы газа при постоянной температуре произведение давления газа на объем есть величина постоянная: Этот же закон можно переписать в другом виде для двух состояний идеального газа : Этот закон следует из уравнения Менделеева — Клапейрона: Очевидно, что при неизменной массе газа и при постоянной температуре правая часть уравнения остается постоянной величиной. Графики зависимости параметров газа при постоянной температуре называются изотермами.

Все газовые законы: закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс), закон Графики зависимости параметров газа при постоянной температуре .

Газовые законы. Изопроцессы

Графические задачи на газовые законы Можно выделить несколько типов графических задач. В задачах первого типа графически задается какой-то изопроцессов в явной или неявной форме. Установить характер изображенного процесса если он очевиден. Выбрать на свое усмотрение какой-либо из изопроцессов и изобразить его графически провести изобару, изохору или изотерму. Провести эту линию графика до пересечения с линией или с линиями представленного процесса или процессов. Спроецировать точку или точки пересечений этих линий на одну из координатных осей выбор оси произволен.

Молекулярная физика

Основное требование: чтобы качественный вид графиков был верным. Или 2 Т. Далее последовательно строятся отдельные участки диаграммы, руководствуясь проведённым анализом. А соблюдение масштаба не так важно важно качественное описание. Тогда вычерчивание графиков выполняется следующим образом.

Катрочка заданий по теме “Графики изопроцессов в газах”, вариант 1 является показателем хорошего усвоения материала темы «Газовые законы ».

Открытый урок по теме: «Газовые законы», 10 класс.

Конспект лекции с демонстрациями Аннотация: традиционное изложение темы, дополненное демонстрацией на компьютерной модели. Из трех агрегатных состояний вещества наиболее простым является газообразное состояние. В газах силы, действующие между молекулами, малы и при определенных условиях ими можно пренебречь. Газ называется идеальным, если: - можно пренебречь размерами молекул, то есть можно считать молекулы материальными точками; - можно пренебречь силами взаимодействия между молекулами потенциальная энергия взаимодействия молекул много меньше их кинетической энергии ; - удары молекул друг с другом и со стенками сосуда можно считать абсолютно упругими. Законы, которым подчиняется поведение идеальных газов, были открыты опытным путем достаточно давно. Так, закон Бойля - Мариотта установлен еще в 17 веке. Дадим формулировки этих законов. Закон Бойля - Мариотта. Пусть газ находится в условиях, когда его температура поддерживается постоянной такие условия называются изотермическими. Тогда для данной массы газа произведение давления на объем есть величина постоянная: Эту формулу называют уравнением изотермы.

Объединяя законы Бойля - Мариотта и Гей-Люссака уравнения 1 и 2 , можно получить следующее уравнение: 3 которое является математическим выражением объединенного газового закона, или закона состояния газов. Он позволяет вычислить, например, объем газа при определенных температуре и давлении, если известен его объем при других значениях температуры и давления. Объединенный газовый закон можно также записать в другой форме: Точное значение постоянной в правой части этого уравнения зависит от количества газа. Если количество газа равно одному молю см.