Класс!ная физика



Примеры решения задач по теме «Уравнение состояния идеального газа»

«Физика - 10 класс»

При решении задач по данной теме надо чётко представлять себе начальное состояние системы и какой процесс переводит её в конечное состояние.
Одна из типичных задач на использование уравнения состояния идеального газа: требуется определить параметры системы в конечном состоянии по известным макроскопическим параметрам в её начальном состоянии.


Задача1.


Воздух состоит из смеси газов (азота, кислорода и т. д.).
Плотность воздуха ρ0 при нормальных условиях (температура t0 = 0 °С и атмосферное давление р0 = 101 325 Па) равна 1,29 кг/м3.
Определите среднюю (эффективную) молярную массу М воздуха.


Р е ш е н и е.


Уравнение состояния идеального газа при нормальных условиях имеет вид
Здесь R = 8,31 Дж/(моль • К) и Т0 = 0 °С + 273 °С = 273 К, М — эффективная молярная масса воздуха.
Эффективная молярная масса смеси газов — это молярная масса такого воображаемого газа, который в том же объёме и при той же температуре оказывает на стенки сосуда то же давление, что и смесь газов, в данном случае воздух.
Отсюда


Задача2.


Определите температуру кислорода массой 64 г, находящегося в сосуде объёмом 1 л при давлении 5 • 106 Па.
Молярная масса кислорода М = 0,032 кг/моль.


Р е ш е н и е.


Согласно уравнению Менделеева—Клапейрона

Отсюда температура кислорода


Задача3.


Определите плотность азота при температуре 300 К и давлении 2 атм.
Молярная масса азота М = 0,028 кг/моль.


Р е ш е н и е.


Запишем уравнение Менделеева—Клапейрона:

Разделив на объём левую и правую части равенства, получим



Задача4.


Определите, на сколько масса воздуха в комнате объёмом 60 м3 зимой при температуре 290 К больше, чем летом при температуре 27 °С.
Давление зимой и летом равно 105 Па.


Р е ш е н и е.


Запишем уравнение Менделеева—Клапейрона:

Из этого уравнения выразим массу газа: где T принимает значения Т1 и Т2 — температуры воздуха зимой и летом.
Молярная масса воздуха М = 0,029 кг/моль. Температура воздуха летом Т2 = 27 °С + 273 °С = 300 К.

Таким образом,


Источник: «Физика - 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский




Основные положения МКТ. Тепловые явления - Физика, учебник для 10 класса - Класс!ная физика

Почему тепловые явления изучаются в молекулярной физике --- Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул --- Примеры решения задач по теме «Основные положения МКТ» --- Броуновское движение --- Силы взаимодействия молекул. Строение газообразных, жидких и твёрдых тел --- Идеальный газ в МКТ. Среднее значение квадрата скорости молекул --- Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов --- Примеры решения задач по теме «Основное уравнение молекулярно-кинетической теории» --- Температура и тепловое равновесие --- Определение температуры. Энергия теплового движения молекул --- Абсолютная температура. Температура — мера средней кинетической энергии молекул --- Измерение скоростей молекул газа --- Примеры решения задач по теме «Энергия теплового движения молекул» --- Уравнение состояния идеального газа --- Примеры решения задач по теме «Уравнение состояния идеального газа» --- Газовые законы --- Примеры решения задач по теме «Газовые законы» --- Примеры решения задач по теме «Определение параметров газа по графикам изопроцессов»



Устали? - Отдыхаем!

Вверх