Plin pritiska na stene posode. Idealni plin v teoriji molekularne kinetike – Hipermarket znanja

Tlak v tekočini in plinu.

Plin pritiska na stene posode, v kateri je zaprt. Če rahlo napihnjen balon postavimo pod stekleni zvon in izpod njega izčrpamo zrak, se bo balon napihnil. Kaj se je zgodilo? Zunaj skoraj ni zračnega pritiska; zračni pritisk v krogli je povzročil, da se je raztegnila. Zaključek : plin izvaja pritisk.

Dokažimo obstoj tlaka v tekočini.

V epruveto, katere dno je prekrito z gumijasto folijo, nalijemo vodo. Film se upogne. Zakaj? Upogiba se pod težo stebra tekočine. Zato ta poskus potrjuje obstoj tlaka v tekočini. Film se preneha upogibati. Zakaj? Ker je elastična sila gumijastega filma uravnotežena s silo gravitacije, ki deluje na vodo. Če povečamo stolpec tekočine, kaj se bo zgodilo? Višji kot je stolpec tekočine, bolj se film upogne.

Zaključek : V tekočini je pritisk.

Kako je tlak plina razložen na podlagi teorije molekularnega gibanja?

Tlak plina in tekočine na stene krvnih žil nastane zaradi udarcev molekul plina ali tekočine.

Od česa je odvisen tlak v tekočini in plinu?

Pritisk je odvisen odvisno od vrste tekočine ali plina; na njihovo temperaturo . Pri segrevanju se molekule premikajo hitreje in močneje udarjajo ob steno posode.

Od česa je še odvisen pritisk v njih?

Zakaj raziskovalci oceanov globine morja ne more potopiti na dno brez posebnih naprav: batiskafov, batisfer?

Na ogled je kozarec vode. Na tekočino deluje sila gravitacije. Vsaka plast s svojo težo ustvarja pritisk na druge plasti.

Da bi odgovorili na vprašanje: od česa je še odvisen tlak v tekočini ali plinu, ga določimo empirično.

(U Učenci so razdeljeni v 4 skupine, ki empirično preverjajo naslednje odgovore na vprašanja:

1. Ali je tlak tekočine enak na isti ravni od spodaj navzgor in od zgoraj navzdol?

2. ali obstaja pritisk na stransko steno posode?

3. Ali je tlak tekočine odvisen od njene gostote?

4. Ali je tlak tekočine odvisen od višine stolpca tekočine?

Razporeditev v skupino 1

Ali je tlak tekočine enak na isti ravni od spodaj navzgor in od zgoraj navzdol?

V epruveto nalijemo obarvano vodo. Zakaj se je film upognil?

Epruveto postavimo v posodo z vodo.

Spremljajte obnašanje gumijastega filma.

Kdaj se je film zravnal?

Naredite zaključek: ali je v tekočini tlak, ali je tlak tekočine enak na isti ravni od zgoraj navzdol in od spodaj navzgor? Zapišite.

Razporeditev v skupino 2

Ali obstaja pritisk na stransko steno posode in ali je enak na isti višini?

Napolnite steklenico z vodo.

Hkrati odprite luknje.

Opazujte, kako voda teče iz lukenj.

Naredite zaključek: ali obstaja pritisk na stransko steno, ali je enak na isti ravni?

Naloga za skupino 3

Ali je tlak tekočine odvisen od višine stebra (globine)?

Napolnite steklenico z vodo.

Hkrati odprite vse luknje v steklenici.

Pazite na curke vode, ki tečejo ven.

Zakaj voda pušča?

Naredite zaključek: ali je tlak v tekočini odvisen od globine?

Razporeditev v skupino 4

Ali je tlak odvisen od gostote tekočine?

V eno epruveto nalijemo vodo, v drugo pa sončnično olje v enakih količinah.

Ali se filmi enako povesijo?

Naredite zaključek: zakaj se filmi upognejo; Ali je tlak tekočine odvisen od njene gostote?

V kozarce nalijemo vodo in olje.

Gostota čisto vodo– 1000 kg/m3. Sončnično olje – 930 kg/m3.

Sklepi.

1 . V tekočini je pritisk.
2 . Na enaki ravni je enako v vseh smereh.
3 . kako večjo gostoto tekočina, večji je njen pritisk.

4 . Z globino se tlak povečuje.

5 . Tlak narašča s temperaturo.

Naj vaše zaključke potrdimo še s številnimi poskusi.

Izkušnja 1.

Izkušnja 2.Če tekočina miruje in je v ravnovesju, ali bo tlak enak na vseh točkah tekočine? Tlak v tekočini ne sme biti enak različne ravni. Na vrhu je najmanjši, na sredini je povprečen, na dnu je največji.

Tlak tekočine je odvisen le od gostote in višine stolpca tekočine.

Tlak v tekočini se izračuna po formuli:

str = gρh ,

Kjeg= 9,8 N/kg (m/s 2)- gravitacijski pospešek;ρ- gostota tekočine;h- višina stolpca tekočine (globina potopitve).

Torej, Da bi ugotovili tlak, je treba gostoto tekočine pomnožiti z velikostjo gravitacijskega pospeška in višino stolpca tekočine.

V plinih je gostota mnogokrat večja manjša gostota tekočine. Zato je teža plinov v posodi majhna in njen utežni tlak lahko zanemarimo. Ampak če govorimo o O velike mase in količine plinov, na primer v atmosferi, potem postane opazna odvisnost tlaka od nadmorske višine.

Pascalov zakon.

Z uporabo sile bomo prisilili bat, da nekoliko vstopi v posodo in stisne plin, ki se nahaja neposredno pod njo. Kaj se bo zgodilo z delci plina?

Delci se usedejo pod bat bolj gosto kot prej .
Kaj mislite, da se bo zgodilo naslednje? Zaradi mobilnosti se bodo delci plina premikali v vse smeri. Posledično bo njihova razporeditev ponovno postala enakomerna, vendar bolj gosta kot prej. Zato se bo tlak plina povsod povečal in povečalo se bo število udarcev v stene posode. Pri širjenju se bo zmanjšal.

Dodatni tlak se je prenesel na vse delce plina. Če se tlak plina v bližini samega bata poveča za 1 Pa, se bo na vseh točkah v plinu povečal za enako količino.

Eksperimentirajte: Votlo kroglico z ozkimi luknjicami z batom povežemo s cevjo. Napolnimo kroglo z vodo in potisnimo bat v cev. Kaj opazuješ? IN Voda bo enakomerno odtekala iz vseh lukenj.

Če pritisnete na plin ali tekočino, se bo povečanje tlaka "čutilo" na vsaki točki tekočine ali plina, tj. tlak, ki deluje na plin, se prenaša na katero koli točko enako v vse smeri. Ta izjava se imenuje Pascalov zakon.

Pascalov zakon: tekočine in plini enakomerno prenašajo pritisk nanje v vse smeri.

Ta zakon je v 17. stoletju odkril francoski fizik in matematik Blaise Pascal (1623-1662), ki je odkril in raziskal vrsto pomembne lastnosti tekočine in plini. Poskusi so potrdili obstoj atmosferskega tlaka, ki ga je odkril italijanski znanstvenik Torricelli.

Delovanje Pascalovega zakona v življenju:

= v sferični obliki milni mehurčki(zračni tlak znotraj mehurčka se prenaša v vse smeri brez sprememb);

Tuš, zalivalka;

Ko nogometaš udari žogo;

V avtomobilski pnevmatiki (ko je napolnjena, je povečanje tlaka opazno po celotni pnevmatiki);

IN balon na vroč zrak…

Torej, pogledali smo prenos tlaka s tekočinami in plini. Tlak, ki deluje na tekočino ali plin, se prenaša na katero koli točko enako v vse smeri.

Zakaj so stisnjeni plini v posebnih jeklenkah?

Stisnjeni plini izvajajo ogromen pritisk na stene posode, zato jih je treba zapreti v trpežne jeklene posebne cilindre.

Torej, za razliko od trdne snovi ločene plasti in drobni delci tekočine in plini se lahko prosto gibljejo drug glede na drugega v vse smeri.

Pascalov zakon ugotavlja široka uporaba in v tehniki:

= ogrevalni sistem: zahvaljujoč tlaku se voda enakomerno segreje ;

Pnevmatski stroji in orodja,

udarno kladivo,

peskalni stroji (za čiščenje in barvanje sten),

Zračna zavora,

Dvigalka, hidravlična stiskalnica in stisnjen zrak odpirajo vrata podzemnih vlakov in trolejbusov.

Tlak plina in tekočine na stene krvnih žil nastane zaradi udarcev molekul plina ali tekočine.

Od česa je odvisen tlak v tekočini in plinu?

Pritisk je odvisen odvisno od vrste tekočine ali plina; na njihovo temperaturo . Pri segrevanju se molekule premikajo hitreje in močneje udarjajo ob steno posode.

Od česa je še odvisen pritisk v njih?

Zakaj se raziskovalci oceanov in morskih globin ne morejo potopiti na dno brez posebnih naprav: batiskafov, batisfer?

Na ogled je kozarec vode. Na tekočino deluje sila gravitacije. Vsaka plast s svojo težo ustvarja pritisk na druge plasti.

Da bi odgovorili na vprašanje: od česa je še odvisen tlak v tekočini ali plinu, ga določimo empirično.

(U Učenci so razdeljeni v 4 skupine, ki empirično preverjajo naslednje odgovore na vprašanja:

1. Ali je tlak tekočine enak na isti ravni od spodaj navzgor in od zgoraj navzdol?

2. ali obstaja pritisk na stransko steno posode?

3. Ali je tlak tekočine odvisen od njene gostote?

4. Ali je tlak tekočine odvisen od višine stolpca tekočine?

Razporeditev v skupino 1

Ali je tlak tekočine enak na isti ravni od spodaj navzgor in od zgoraj navzdol?

V epruveto nalijemo obarvano vodo. Zakaj se je film upognil?

Epruveto postavimo v posodo z vodo.

Spremljajte obnašanje gumijastega filma.

Kdaj se je film zravnal?

Naredite zaključek: ali je v tekočini tlak, ali je tlak tekočine enak na isti ravni od zgoraj navzdol in od spodaj navzgor? Zapišite.

Razporeditev v skupino 2

Ali obstaja pritisk na stransko steno posode in ali je enak na isti višini?

Napolnite steklenico z vodo.

Hkrati odprite luknje.

Opazujte, kako voda teče iz lukenj.

Naredite zaključek: ali obstaja pritisk na stransko steno, ali je enak na isti ravni?

Naloga za skupino 3

Ali je tlak tekočine odvisen od višine stebra (globine)?

Napolnite steklenico z vodo.

Hkrati odprite vse luknje v steklenici.

Pazite na curke vode, ki tečejo ven.

Zakaj voda pušča?

Naredite zaključek: ali je tlak v tekočini odvisen od globine?

Razporeditev v skupino 4

Ali je tlak odvisen od gostote tekočine?

V eno epruveto nalijemo vodo, v drugo pa sončnično olje v enakih količinah.

Ali se filmi enako povesijo?

Naredite zaključek: zakaj se filmi upognejo; Ali je tlak tekočine odvisen od njene gostote?

V kozarce nalijemo vodo in olje.

Gostota čiste vode je 1000 kg/m3. Sončnično olje – 930 kg/m3.

Sklepi.

1 . V tekočini je pritisk.
2 . Na enaki ravni je enako v vseh smereh.
3 . Večja kot je gostota tekočine, večji je njen tlak.

4 . Z globino se tlak povečuje.

5 . Tlak narašča s temperaturo.

Naj vaše zaključke potrdimo še s številnimi poskusi.

Izkušnja 1.

Izkušnja 2.Če tekočina miruje in je v ravnovesju, ali bo tlak enak na vseh točkah tekočine? V tekočini tlak ne sme biti enak na različnih ravneh. Na vrhu je najmanjši, na sredini je povprečen, na dnu je največji.

Tlak tekočine je odvisen le od gostote in višine stolpca tekočine.

Tlak v tekočini se izračuna po formuli:

str = gρh ,

Kjeg= 9,8 N/kg (m/s 2)- gravitacijski pospešek;ρ- gostota tekočine;h - višina stolpca tekočine (globina potopitve).

Torej, Da bi ugotovili tlak, je treba gostoto tekočine pomnožiti z velikostjo gravitacijskega pospeška in višino stolpca tekočine.

Pri plinih je gostota mnogokrat manjša od gostote tekočin. Zato je teža plinov v posodi majhna in njen utežni tlak lahko zanemarimo. Če pa govorimo o velikih masah in prostorninah plinov, na primer v atmosferi, potem postane opazna odvisnost tlaka od višine.

Pascalov zakon.

Z uporabo sile bomo prisilili bat, da nekoliko vstopi v posodo in stisne plin, ki se nahaja neposredno pod njo. Kaj se bo zgodilo z delci plina?

Delci se usedejo pod bat bolj gosto kot prej .
Kaj mislite, da se bo zgodilo naslednje? Zaradi mobilnosti se bodo delci plina premikali v vse smeri. Posledično bo njihova razporeditev ponovno postala enakomerna, vendar bolj gosta kot prej. Zato se bo tlak plina povsod povečal in povečalo se bo število udarcev v stene posode. Pri širjenju se bo zmanjšal.

Dodatni tlak se je prenesel na vse delce plina. Če se tlak plina v bližini samega bata poveča za 1 Pa, se bo na vseh točkah v plinu povečal za enako količino.

Eksperimentirajte: Votlo kroglico z ozkimi luknjicami z batom povežemo s cevjo. Napolnimo kroglo z vodo in potisnimo bat v cev. Kaj opazuješ? IN Voda bo enakomerno odtekala iz vseh lukenj.

Če pritisnete na plin ali tekočino, se bo povečanje tlaka "čutilo" na vsaki točki tekočine ali plina, tj. tlak, ki deluje na plin, se prenaša na katero koli točko enako v vse smeri. Ta izjava se imenuje Pascalov zakon.

Pascalov zakon: tekočine in plini enakomerno prenašajo pritisk nanje v vse smeri.

Ta zakon je v 17. stoletju odkril francoski fizik in matematik Blaise Pascal (1623-1662), ki je odkril in proučeval številne pomembne lastnosti tekočin in plinov. Poskusi so potrdili obstoj atmosferskega tlaka, ki ga je odkril italijanski znanstvenik Torricelli.

Delovanje Pascalovega zakona v življenju:

= pri sferični obliki milnih mehurčkov (zračni tlak znotraj mehurčka se prenaša v vse smeri nespremenjeno);

Tuš, zalivalka;

Ko nogometaš udari žogo;

V avtomobilski pnevmatiki (ko je napolnjena, je povečanje tlaka opazno po celotni pnevmatiki);

V balonu...

Torej, pogledali smo prenos tlaka s tekočinami in plini. Tlak, ki deluje na tekočino ali plin, se prenaša na katero koli točko enako v vse smeri.

©2015-2019 stran
Vse pravice pripadajo njihovim avtorjem. To spletno mesto ne zahteva avtorstva, vendar omogoča brezplačno uporabo.
Datum nastanka strani: 2016-02-16

>>Fizika: Idealen plin v molekularni kinetični teoriji

Kvalitativna razlaga osnovnih lastnosti snovi, ki temelji na molekularni kinetični teoriji, ni posebej težka. Zelo zapletena pa je teorija, ki vzpostavlja kvantitativne povezave med eksperimentalno izmerjenimi količinami (tlak, temperatura itd.) in lastnostmi samih molekul, njihovim številom in hitrostjo gibanja.
V plinu pri normalnih tlakih je razdalja med molekulami mnogokrat večja od njihovih dimenzij. V tem primeru so interakcijske sile med molekulami zanemarljive in kinetična energija molekul je veliko večja od potencialne energije interakcije. Molekule plina lahko obravnavamo kot materialne točke ali zelo majhne trde kroglice. Namesto pravi plin, med molekulami katerih delujejo kompleksne interakcijske sile, bomo upoštevali model - idealni plin.
je plin, v katerem je interakcija med molekulami zanemarljiva. Seveda, ko molekule idealnega plina trčijo, nanje deluje odbojna sila. Ker lahko molekule plina po modelu obravnavamo kot materialne točke, zanemarimo velikosti molekul, saj je prostornina, ki jo zasedajo, veliko manjša od prostornine posode.
Naj spomnimo, da so v fizičnem modelu upoštevane samo te lastnosti pravi sistem, ob upoštevanju katerega je nujno potrebno za razlago proučevanih vzorcev obnašanja tega sistema. Noben model ne more prenesti vseh lastnosti sistema. Zdaj moramo rešiti precej ozek problem: z uporabo molekularne kinetične teorije izračunati pritisk idealnega plina na stene posode. Za to težavo se model idealnega plina izkaže za povsem zadovoljivega. Vodi do rezultatov, ki so potrjeni z izkušnjami.
Tlak plina v teoriji molekularne kinetike. Plin naj bo v zaprti posodi. Manometer prikazuje tlak plina p 0. Kako nastane ta pritisk?
Vsaka molekula plina, ki zadene steno, za kratek čas deluje nanjo z določeno silo. Zaradi naključnih udarcev v steno se tlak skozi čas hitro spreminja, približno tako, kot je prikazano na sliki 8.12. Vendar pa so učinki, ki jih povzročajo udarci posameznih molekul, tako šibki, da jih merilnik tlaka ne zazna. Manometer beleži časovno povprečno silo, ki deluje na vsako enoto njegove površine. občutljiv element- membrane. Kljub manjše spremembe tlak, povprečni tlak p 0 se praktično izkaže za povsem določeno vrednost, saj je udarcev na steno veliko, mase molekul pa zelo majhne.

Idealni plin je model realnega plina. V skladu s tem modelom lahko molekule plina obravnavamo kot materialne točke, katerih interakcija se pojavi šele, ko trčijo. Ko molekule plina trčijo ob steno, nanjo pritiskajo.

???
1. Kaj zanemarimo, če realni plin obravnavamo kot idealnega?
2. Plin pritiska na stene posode. Ali ena plast plina pritiska na drugo?

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, Fizika 10. razred

Če imate popravke ali predloge za to lekcijo,