Тема: Решение задач на газовые законы

Практическая работа

Тема: Решение задач на газовые законы

Цель работы:научиться решать задачи с использованием газовых законов.

Краткие теоретические сведения.

Газовые законы можно рассматривать как частные случаи уравнения состояния газа.

Изотермический процесс: T=const и m=const

PV=const – закон Бойля-Мариотта,

или для двух состояний газа

P₁V₁=P₂V₂(1)

Изобарный процесс: P=const и m=const

или для двух состояний газа

(2)

Изохорный процесс: При V=const и m=const

или для двух состояний газа

(3)

Примеры решения задач.

Пример 1.

Газ занимает объем 2 м³ при температуре 273° С. Каков будет его объем при температуре 546°С и прежнем давлении?

Дано:

V₁=2 м³ Т₁=273+273=546 К Т₂=546+273=819 К

t₁=273⁰ C Т.к. Р=const

3 м³

t₂=546⁰ C

Р=const

V₂-?

Ответ: V₂=3 м³.

Пример 2.

Газ находится в баллоне при температуре 300К и давлении 3 МПа. При какой температуре давление газа станет равным 2 МПа? Объем баллона считать неизменным.

Дано: СИ

Т₁=300 К Т.к. V=const, то

Р₁=3 МПа 3∙10⁶Па

Р₂=2 МПа 2∙10⁶Па

V=const

T₂-?

Задачи.

I. Качественные задачи

1) Определите, какие изменения происходят с параметрами состояния идеального газа при переходе из состояния 1 в состоянии 2? Массу газа считать постоянной.

а) р

б) р

в) р

V₂

V₁

г) P

2) Начертите графики изобарического, изотермического и изохорического процессов в газе в координатных осях V и Т.

3) Постройте графики изотермического процесса в газе в координатных осях:

а) (P, V) б) (Р, Т) в) (V, Т)

4) На рисунке 1 дан график изменения состояния идеального газа в координатных осях (V, Т). Представьте этот процесс на графиках в координатных осях (Р, V) и (Р, Т)

*5) Определенная масса идеального газа испытывает сначала изобарное расширение, а затем изотермическое сжатие. Изобразите эти процессы в осях (Р,Т) и (V, Т)

*6) Найти плотность водорода при температуре 15°С и давлении 98 кПа.

8) При нормальных условиях масса газа 738,6 мг, а объем 8,205 л. Какой это газ?

9) Воздух под поршнем насоса имел давление 10⁵ Па и объем 200 см³. При каком давлении этот воздух займет объем 130 см³, если его температура не изменяется?

10) Во сколько раз увеличивается давление газа в колбе электрической лампочки, если после ее включения температура газа повышалась от 15⁰С до 300⁰С?