Номер 14.10, страница 107 - гдз по физике 10-11 класс задачник Гельфгат, Генденштейн

Авторы: Гельфгат И. М., Генденштейн Л. Э., Кирик Л. А.
Тип: Задачник
Издательство: Илекса
Год издания: 2008 - 2025
Уровень обучения: профильный
Цвет обложки: красный лупа, парень едет на велосипеде
ISBN: 978-5-89237-252-7
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. 14. Молекулярно-кинетическая теория. Молекулярная физика. Молекулярная физика и термодинамика - номер 14.10, страница 107.
№14.10 (с. 107)
Условие. №14.10 (с. 107)
скриншот условия

14.10. При повышении абсолютной температуры азота в 2 раза каждая вторая молекула диссоциировала на атомы. Во сколько раз изменилось давление газа?
☑ Давление увеличилось в 3 раза.
Решение. Воспользуемся формулой $p = nkT$. Согласно условию $\text{T}$ возрастает в 2 раза; при диссоциации каждой второй молекулы концентрация $\text{n}$ частиц в газе возрастает в 1,5 раза. Следовательно, давление возрастает в 3 раза.
Решение. №14.10 (с. 107)
$T_2 = 2T_1$
Газ - азот ($N_2$)
Степень диссоциации $\alpha = 0.5$ (каждая вторая молекула)
Найти:$\frac{p_2}{p_1} - ?$
Решение:Для решения задачи используем уравнение состояния идеального газа, выраженное через концентрацию частиц: $p = nkT$, где $p$ – давление газа, $n$ – концентрация частиц, $k$ – постоянная Больцмана, а $T$ – абсолютная температура.
Запишем это уравнение для начального (индекс 1) и конечного (индекс 2) состояний газа:
$p_1 = n_1 k T_1$
$p_2 = n_2 k T_2$
Найдем отношение конечного давления к начальному:
$\frac{p_2}{p_1} = \frac{n_2 k T_2}{n_1 k T_1} = \frac{n_2}{n_1} \cdot \frac{T_2}{T_1}$
По условию, температура увеличилась в 2 раза, то есть $\frac{T_2}{T_1} = 2$.
Теперь определим, как изменилась концентрация частиц. Изначально в объеме $V$ было $N_1$ молекул азота ($N_2$), и концентрация была $n_1 = \frac{N_1}{V}$.
По условию, каждая вторая молекула диссоциировала. Это значит, что половина молекул распалась на атомы. Молекула азота $N_2$ является двухатомной, поэтому при диссоциации она распадается на два атома азота $N$.
Число молекул, которые остались целыми: $\frac{N_1}{2}$.
Число молекул, которые диссоциировали: $\frac{N_1}{2}$.
Число атомов, образовавшихся в результате диссоциации: $2 \cdot \frac{N_1}{2} = N_1$.
Общее число частиц (оставшиеся молекулы + образовавшиеся атомы) в конечном состоянии будет:
$N_2 = \frac{N_1}{2} + N_1 = \frac{3}{2} N_1 = 1.5 N_1$
Так как объем газа не изменился, новая концентрация частиц $n_2$ будет:
$n_2 = \frac{N_2}{V} = \frac{1.5 N_1}{V} = 1.5 n_1$.
Следовательно, отношение концентраций $\frac{n_2}{n_1} = 1.5$.
Подставим полученные отношения в формулу для отношения давлений:
$\frac{p_2}{p_1} = \frac{n_2}{n_1} \cdot \frac{T_2}{T_1} = 1.5 \cdot 2 = 3$
Таким образом, давление газа увеличилось в 3 раза.
Ответ: давление увеличилось в 3 раза.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 14.10 расположенного на странице 107 к задачнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №14.10 (с. 107), авторов: Гельфгат (Илья Маркович), Генденштейн (Лев Элевич), Кирик (Леонид Анатольевич), профильный уровень обучения учебного пособия издательства Илекса.