Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

пара – практическое занятие. Раздел: Молекулярная физика и термодинамика. Универсальные константы (постоянные). Формулы. Основы молекулярной физики. Задачи 

26.03.2020 год

2 пара – практическое занятие

Группа 19-СБ-СТ2

Раздел: Молекулярная физика и термодинамика

Универсальные константы (постоянные)

Постоянная Больцмана

Постоянная Авогадро

Универсальная газовая постоянная

Число

Нормальные условия: температура – 0 ^оС (273,15 К), давление – 760 мм (10⁵ Па)

Формулы

Основы молекулярной физики

Количество вещества

Масса молекулы

Закон Дальтона (давление смеси газов)

Плотность вещества

Уравнение Менделеева-Клапейрона

Основное уравнение МКТ идеального газа  

Связь давления и температуры для идеального газа

Средняя квадратичная скорость молекулы

Средняя арифметическая скорость молекулы

Наиболее вероятная скорость молекулы

Барометрическая формула

Средняя длина свободного пробега молекул

Среднее число столкновений молекулы за 1 с:

Закон теплопроводности Фурье

Закон Фика для диффузии

Закон Ньютона для внутреннего трения между двумя слоями газа или жидкости:

.

Задачи 

Задача 1. В некой ёмкости число молекул кислорода . Определите массу всего кислорода и массу одной молекулы кислорода. Известно, что .

Дано: 

,

.

Решение.

Ответ: , .

Задача на самостоятельное решение в аудитории.

Определите число молекул в 3 кг азота, если .

Домашнее задание.

Определите число молекул в 2 кг водорода и массу одной молекулы, если .

Задача 2. В закрытом сосуде вместимостью 10 л находится кислород , гелий , азот . Определите: давление смести газов при ; молярную массу смеси. Известно, что , , .

Дано: 

,

,

,

,

,

,

.

Решение.

По закону Дальтона:

.

Из уравнения Менделеева-Клапейрона:

, , .

Ответ: , .

Задача на самостоятельное решение в аудитории.

Определите плотность смеси газов водорода массой  и гелия  при  и давлении 600 кПа. Газы считать идеальными. Известно, что , .

Задача 3. В сосуде вместимостью 1 л при температуре  находится некоторый газ. Из-за утечки газа его давление понизилось на 300 Па. Какое количество молекул покинуло сосуд?

Дано: 

,

,

,

Решение.

Очевидно, что процесс не изотермический, хотя температура неизменна: масса газа не постоянна.

Из уравнения Менделеева-Клапейрона для первого состояния

,

для второго состояния .

Ответ: .

Задача на самостоятельное решение в аудитории.

Из сосуда объёмом 2 л при неизменной температуре 300 К происходит утечка некоторого газа. На сколько понизится давление газа в сосуде, если из него выйдет  молекул?

Задача 4. Кислород массой 16 г находится в закрытом сосуде вместимостью 1 л при температуре . Газ нагрели до . Определите: р₁ – давление газа до нагревания, р₂ – давление газа после нагревания. Известно, что .

Дано: 

,

,

,

,

.

Решение.

Из уравнения Менделеева-Клапейрона:

.

Процесс изохорный (объём постоянен, масса газа – тоже), поэтому

.

Второй способ – нахождение вначале р₁.

Ответ: , .

Домашнее задание.

Азот массой 7 г находится под давлением 0,1 МПа и температуре . Вследствие изобарного нагревания азот занял объём . Определите: 1) объём V₁ газа до расширения; 2) температуру Т₂ газа после расширения; 3) плотность газа до и после расширения. Известно, что молярная масса азота .

Задача 5. В сосуде вместимостью 6 л находится водород массой 20 г. Определите концентрацию молекул водорода в сосуде. Известно, что молярная масса водорода .

Дано: 

,

,

.

Решение (I способ).

Основное уравнение МКТ:

.

Из уравнения Менделеева-Клапейрона:

.

Ответ: .

Решение (II способ).

Определение концентрации: .

Необходимо найти число молекул.

Число молекул .

Ответ: .

Задача на самостоятельное решение в аудитории.

В сосуде вместимостью 2 л концентрация молекул кислорода . Какова масса кислорода? Известно, что .

Домашнее задание.

В сосуде вместимостью 10 л находится азот при нормальных условиях. Определите количество вещества, массу азота, концентрацию молекул. Известно, что .

Задача 6. Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа при нормальных условиях равна . Сколько молекул содержит 2 г этого газа?

Дано: 

,

,

,

Решение.

Основное уравнение МКТ: .

В то же время, .

Ответ: .

Задача на самостоятельное решение в аудитории.

При нормальных условиях средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа . Этот газ содержит  молекул. Какова масса этого газа?

Задача 7. Определите среднюю кинетическую энергию  поступательного движения молекул газа, находящегося под давлением . Концентрация молекул .

Дано: 

,

,

Решение.

Ответ: .

Задача на самостоятельное решение в аудитории.

Какова концентрация молекул газа, находящегося под давлением , если средняя кинетическая энергия его молекул ?

Задача 8. Плотность газа при давлении 20 кПа составляет . Определите наиболее вероятную скорость молекул газа.

Дано: 

,

,

Решение.

Ответ: .

Задача на самостоятельное решение в аудитории.

Наиболее вероятная скорость молекул газа равна . Определите плотность газа, если его давление 10 кПа.