fizika10

Физика 10 класс
Газовые законы.
Закон Бойля – Мариотта.
Закон Гей – Люссака.
Закон Шарля.
Знания, которые должны быть усвоены обучающимися:
Количественные зависимости между двумя параметрами при
постоянном третьем называются газовыми законами;
Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров
состояния газа, называются изопроцессами;
Процесс изменения состояния идеального газа при постоянной
температуре называется изотермическим;
Процесс изменения состояния идеального газа при постоянном давлении
называется изобарическим;
Процесс изменения состояния идеального газа при постоянном объеме
называется изохорическим;
Изотермический процесс описывается законом Бойля-Мариотта: PV =
const – произведение давления идеального газа на его объем постоянно для
данной массы газа;
Изобарический процесс описывается законом Гeй-Люссака: V/T = const –
для данной массы газа отношение его объема к абсолютной температуре
постоянно;
Изохорический процесс описывается законом Шарля: P/T = const – для
данной массы газа отношение его давления к абсолютной температуре
постоянно.
Обучающиеся должны уметь:
распознавать записи соответствующие понятию газовый закон;
изображать графически процессы изменения состояния идеального газа с
помощью диаграмм изменения состояния. Для этого нужно провести на
плоскости две взаимно перпендикулярные оси и обозначить их двумя
любыми параметрами состояния газа: (p,V), или (p, T), или (V, T). Тогда
каждая точка этой плоскости будет описывать состояние газа, характеризуясь
тремя параметрами (p, V, T). Если изменение состояния идеального газа
происходит при постоянной температуре, то диаграмма этого процесса в
координатах р, V представляет собой кривую, называемую в математике
гиперболой, а в естественных науках – изотермой. Если температура
изотермического процесса выше предыдущего, то и описывающая его
изотерма проходит выше.
Диаграмма изменения состояния газа при постоянном объеме в
координатах p, V представляет собой прямую, проходящую через начало
координат. Эта прямая называется изохорой.
1
Диаграмма изменения состояния газа при постоянном давлении в
координатах V, T также представляет собой прямую, проходящую через
начало координат. Эта прямая называется изобарой.
применять теоретические знания по физике на практике, решать
физические задачи по теме «Уравнения состояния идеального газа и газовые
законы»;
проводить физический эксперимент и объяснять наблюдаемые
зависимости между величинами
Ключевые понятия темы:
изопроцессы;
закон Бойля-Мариотта: PV = const;
закон Гeй-Люссака: V/T = const;
закон Шарля: P/T = const;
изотерма;
изохора;
изобара;
диаграмма изменения состояния идеального газа.
(материал для усвоения, примеры решения задач в презентации
газовые законы)
2
Тест по молекулярной физике. Газовые законы
1. Газ находится в цилиндре с подвижным поршнем и при
температуре 300 K занимает объем 250 см3. Какой объем (в см3)
займет газ, если температура понизится до 270 K? Давление
постоянно.
420
150
225
200
нет правильного ответа
затрудняюсь ответить
2. Газ охладили при постоянном объеме от 127 °C до 27 °C. На
сколько процентов надо после этого уменьшить объем газа в
изотермическом процессе, чтобы давление стало равно
первоначальному?
25
125
100
75
50
затрудняюсь ответить
3. Резиновую лодку надули утром, когда температура воздуха была
7 °C. На сколько процентов увеличилось давление воздуха в лодке,
если днем он прогрелся под лучами солнца до 21 °C? Объем лодки
не изменился.
25
10
5
20
15
затрудняюсь ответить
4. Сначала газ нагревают изохорно от 400 K до 600 K, а затем
нагревают изобарно до температуры T. После этого газ приводят в
исходное состояние в процессе, при котором давление уменьшается
прямо пропорционально объему газа. Найдите температуру T (в
3
Кельвинах).
200
400
600
900
1000
затрудняюсь ответить
5. Два сосуда соединены тонкой трубкой с краном. В первом сосуде
объемом 15 дм3 находится газ под давлением 2 атм., во втором —
такой же газ под давлением 10 атм. Если открыть кран, то в обоих
сосудах устанавливается давление 4 атм. Найдите объем (в дм3)
второго сосуда. Температура постоянна.
6
5.2
3.7
4.8
нет правильного ответа
затрудняюсь ответить
6. На какой глубине объем пузырька воздуха, поднимающегося со
дна водоема, в 2 раза меньше, чем на поверхности? Атмосферное
давление 100 кПа. Температура в толще воды и у ее поверхности
одинакова.
20 м
15 м
5м
10 м
8м
затрудняюсь ответить
7. В горизонтальной пробирке находится 240 см3 воздуха,
отделенных от атмосферы столбиком ртути длиной 150 мм. Если
пробирку повернуть открытым концом вверх, то объем воздуха
станет 200 см3. Найдите атмосферное давление (в кПа). Плотность
ртути 13600 кг/м3.
102
98
4
100
101
103
затрудняюсь ответить
8. При каждом ходе поршневой насос захватывает 10 дм3 воздуха из
атмосферы при нормальных условиях (Tо = 273 K) и нагнетает его в
резервуар объемом 10 м3. Температура в резервуаре постоянна и
равна 364 K. Сколько ходов должен сделать поршень насоса, чтобы
повысить давление в резервуаре от нормального (po = 1 атм.) до 10
атм.?
7560
6570
6750
6705
7650
затрудняюсь ответить
9. На сколько процентов надо уменьшить абсолютную температуру
газа при увеличении его объема в 7 раз, чтобы давление упало в 10
раз?
20
30
40
50
10
затрудняюсь ответить
10. Два одинаковых сосуда, содержащие кислород при 300 K,
соединены тонкой горизонтальной трубкой, посередине которой
находится столбик ртути. Объемы сосудов 4×10−5 м3. Когда один
сосуд нагрели, а другой охладили на 3 K, столбик ртути сместился
на 1 см. Какова площадь сечения трубки (в мм2)?
30
20
60
80
5
40
затрудняюсь ответить
6