Модель " Идеальный газ" презентация 10класс

Петракова Марина Викторовна МОУ « Средняя школа №4» Учитель физики Город Кимры

Уравнение Уравнение состояния состояния идеального идеального газа газа

Цели урока:  познакомиться с уравнением состояния  идеального газа;  записать это уравнение в классическом  виде;  рассмотреть следствия, вытекающие из  уравнения состояния идеального газа;  научиться использовать полученные  уравнения при решении задач.

Модель «Идеальный газ» 1. В любом макроскопическом объеме газа число молекул очень  велико. 2. Размеры молекул пренебрежительно малы по сравнению с  расстояниями между ними. 3. Между молекулами существуют силы взаимодействия­ силы  притяжения и силы отталкивания. 4. Все соударения молекул являются абсолютно упругими. 5. Молекулы взаимодействуют друг с другом или со стенкой  сосуда только в момент соударения. 6. Значительная средняя потенциальная энергия взаимодействия  препятствует изменению среднего расстояния между ними. 7. Молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.  8. К движению отдельной молекулы применимы законы механики  Ньютона. 9. Частицы колеблются около положений равновесия, взаимодействуя с ближайшими соседями.

В о с с т а н о в и формулу   ?0 2 m EK U 3 2 ? kT ?  3 2 kT vT  ?3 k m 0 N  m ? AN

Проверьте знание формул! 1 3 2 U NkT 4 2 3 2 kT Ek 3   vm 2 0 2  EK 5 N  m M AN vT  3 kT m 0 1. Число частиц в любом теле 2. Зависимость внутренней энергии идеального газа от температуры 3. Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной частицы 4. Тепловая скорость движения молекулы 5. Средняя кинетическая энергия молекулы с массой m0

Уравнение состояния вещества      Уравнение, выражающее связь   между макроскопическими  параметрами состояния вещества  (p,V и Т), называется уравнением  состояния этого вещества.

Уравнение состояния идеального газа pV p   T N m V M kT kN A

Универсальная газовая постоянная - R NA k = R R=8,31 Дж / (моль?К)

Уравнение Менделеева- Клапейрона 1874 pV  T m M R

Дмитрий Иванович Менделеев (1834 – 1907) Крупнейший химик мира, физик, педагог

Закон Авогадро 1811         При одинаковых температурах и давлениях в равных объемах любых идеальных газов содержится одинаковое число молекул. p N kT  N V pV  kT

Закон Дальтона 1801 Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений этих газов. p = p1+ … + pn    Парциальным называют давление, которое имел бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объем, равный объему смеси при той же температуре.

Объединенный газовый закон 1824  Vp T  сonst    Отношение произведения давления и объема  идеального газа к его абсолютной температуре  есть величина постоянная для данной массы  данного газа.

Уравнение Клапейрона 1834  pV  T Vp 00 T 0 p0, V0, T0 – параметры начального состояния газа, p, V, T - параметры конечного состояния газа

Во всем мне хочется дойти до самой сути…

Обратите внимание:  Уравнение Менделеева - Клапейрона связывает между собой 5 физических величин, характеризующих состояние газа, - p, V, T, m, M – и позволяет по заданным четырем найти пятую величину.  Уравнение Менделеева - Клапейрона и все его следствия с большой точностью можно применить к газам, находящимся в условиях, близких к нормальным (t = 0 0C, p = 1,013.105 Па), а также к разреженным газам.  Если плотность газа велика, а следовательно, взаимодействием молекул пренебречь нельзя, то модель идеального газа оказывается непригодной.  Проверьте, все ли величины выражены в СИ: (1 л = 10-3 м3; 1 мм рт. ст. = 133 Па; 0 0С = 273 К; нормальное атмосферное давление: 1,013.105 Па).

Р е ш и т ь з а д а ч у:        Сколько гелия  потребуется для  наполнения  воздушного шара  емкостью 500 м3 при  нормальном  атмосферном  давлении и  температуре 300 К ?

Д а н о: Р е ш е н и е. V = 500 м3 m pV  R p = 105 Па T M Т = 300 К pVM  TmR М = 4.10-3 Дж/(моль.К) pVM m  TR m - ? . .3 104 м моль  . ДжК моль /( К 500 . 8 300 . Па 5 10 m   3 ) 83 кг Ответ: m = 83 кг

Р е ш и т ь з а д а ч у: Какова плотность сжатого воздуха при 0 0С в камере шины автомобиля «Волга»? Давление 0,17

Р е ш е н и е з а д Р е ш е н и е а ч и: , где  m pV  T M pV  V T M p  MT  R R R m   V pM  RT pM RT 2,17 кг/м3

Домашнее задание:  § 68  Ответить на вопросы § 68  (на вопрос 2 – письменно)  Упр. 13 (5) ,   +Упр. 13 (6).