Задача 1:
На высоте 200км давление воздуха составляет примерно 10-9 от нормального давления, а температура воздуха примерно 1200К. Оцените плотность воздуха на этой высоте. Ответ дайте 10-10 , округлите до десятых
Начнем! Сначала преобразуем уравнение Менделеева-Клайперона для данного конкретного случая:
PV = νRT
![\[\boldsymbol{PV= \frac{m}{M}R T}}}}\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-3c023148cb12cad5295b81757b7d5fb5_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Заменим m = ρV, получим
![\[\boldsymbol{PV= \frac{\rho V}{M}R T}}}}\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-ac9fa3b31e5ce10fb69c492d58c934be_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Очевидно, что можно разделить все уравнение на V, получим
![\[\boldsymbol{P= \frac{\rho}{M}R T}}}}\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d129983b7c5dda52c82731ead5c07e57_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Выделяем из этого уравнения плотность, получим
![\[\boldsymbol{\rho = \frac{P M}{R T}}}}\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-a91a4af2c0a8f4f2d689074b26274976_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
= 291· 10-12≈ 2,9· 10-10
Ответ: 2,9
Задача 2:
Абсолютная температура воздуха в сосуде под поршнем повысилась в 2 раза, и воздух перешел из состояния 1 в состояние 2. Сквозь зазор между поршнем и сосудом мог просачиваться воздух. Рассчитайте отношение N2 / N1 числа молекул газа в конце и в начале опыта.
Посмотрим, что мы имеем в относительных величинах, используем приложенный график: Читать далее
Изопроцессы в МКТ — это процессы, протекающие в газах с каким-нибудь неизменным параметром. Рассмотрим, как решаются некоторые задачи, представленные в графиках, при наличии неизменных параметров.
Задача 1: Постоянная масса идеального газа участвует в процессе, указанном на рисунке. Где давление газа будет наибольшим?
Приступаем. Фраза «постоянная масса газа» означает, что мы имеем задачу с изопроцессом. Смотрим.
1-2: Температура не меняется (изотерма), но при этом увеличивается объем. В изотермическом процессе увеличение объема ведет к уменьшению давления и наоборот. Давление обратно пропорционально объему. Следовательно, в точке 2 давление ниже, чем в точке.
2-3: Не меняется объем (изохора), но при этом температура уменьшается. А в изохорном процессе давление прямо пропорционально температуре. То есть, в нашем случае — уменьшается.Давление в точке 3 будет меньше, чем в точке 2.
Ответ: Наибольшее давление будет в точке 1.
Задача 2: Зависимость объема идеального газа от температуры показана на V-P диаграмме. Масса газа постоянна. Выберите два верных утверждения о процессе, происходящем с газом: Читать далее
Изопроцессы в МКТ — это процессы, протекающие в газах с каким-нибудь неизменным параметром. Для начала мы рассмотрим газ, у которого постоянная масса и химический состав. То есть в газе не меняется количество вещества ν . В этом случае мы можем упростить уравнение Менделеева-Клайперона.
![\[p V=\nu R T\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-521883e6477ea3cf2d891f540369db7f_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[\frac{p V}{T} = \nu R\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-355bbc74ba16b128e6b689c8e9212c1b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[\frac{p V}{T} = \operatorname{const}\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d3816b8b613fee7aad48856f46a0b120_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Я не буду углубляться в названия газовых законов, вы это прочтете в учебниках. Займемся чистой математикой
Итак, у нас есть некий газ постоянной массы. Основные характеристики его состояния определяются 
. То есть, если мы будем на этот газ как-то воздействовать, меняя его характеристики, то
![\[\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2} = \operatorname{const}\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-6a766d60db7ff628a1ec4ceb6cf04da7_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Получается, что все три его характеристики связаны. Но можно рассмотреть случаи, когда один из этих компонентов не меняется. это и будут изопроцессы. Посмотрим, как будут выглядеть графики изопроцессов в осях p(V), p(T), V(T).
- Изотермический процесс. Это процесс, протекающий без изменения температуры. И если T = const, то превращается в
![\[p V = \operatorname{const} .\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-a5828946342818ec0a7d2f61d6525153_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
И мы можем записать
⇒ 
. А это — гипербола 
. Два других графика — просто прямые, перпендикулярные оси Т, так как температура не меняется. 
Среди задач ЕГЭ по физике некоторую трудность при всей своей простоте представляют задачи на влажность. По всей видимости существует некоторое недопонимание сути проблемы. Попробуем разобраться.
В воздухе всегда находится некоторое количество воды в газообразном виде, в виде пара. Это происходит потому, что над поверхностью любой жидкости происходит испарение и конденсация жидкости. В открытом сосуде процесс испарения может преобладать над процессом конденсации. Испаряться вода может до тех пор, пока не наступит динамическое равновесие между испарением и конденсацией молекул воды.
Относительная влажность — это отношение плотности пара в воздухе к плотности насыщенного пара.
Но если вспомнить, что плотность газа пропорциональна давлению газа, то получим формулу определения влажности:
![\[\boxed{\phi = \frac{p}{p_0}\cdot100\%}\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-5498e12300f645f9094c51fe4886b89a_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
где р — парциальное давление, р0 — давление насыщенного пара.
Давление насыщенного пара величина постоянная для заданной температуры. Она меняется только с изменением температуры: увеличивается с увеличением температуры и уменьшается с уменьшением температуры.
Задача 1: Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 30 %. Какой станет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 2 раза? (Ответ дать в процентах.)
Решение: Относительная влажность определяется отношением парциального давления пара к давлению насыщенного пара
![\[\phi = \frac{p}{p_0}\cdot100\%\]](https://zagalina.ru/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-05de1dc20a3cfe81ed1d718b7fc9497f_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Когда вы начинаете изучать газовые законы, тепло и т.д., первое , с чем вы сталкиваетесь, это понятие МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ. Так вот, ее название и есть отражение сути этого раздела физики. Нас интересуют молекулы газов и их движение в разных обстоятельствах. Появляется понятие идеального газа, газа, столкновения молекул у которого абсолютно упругие, и силой взаимодействия молекул в котором можно пренебречь.
Уравнение состояния идеального газа — уравнение Менделеева-Клайперона:
PV = νRT
где P — давление (Па); V — объем газа (м 3); ν — количество вещества (моли); R — газовая постоянная; T — температура (абсолютная).
Разберемся сначала с понятием количества вещества. Количество вещества измеряется молями. Что же такое моль? В общем-то 1 моль — это 6,1 • 1023 штук молекул какого-то вещества. Грубо говоря, если нам сказано, что добавили один моль газа к смеси, то это значит, что туда запустили 6,1 • 1023 штук молекул этого газа.Конечно же эти 6,1 • 1023 молекул у разных газов имеют разную массу, но в данном случае масса обезличена, интересуют только количество молекул.
Читать далее