Номер 3, страница 283 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.

Тип: Учебник

Серия: алгоритм успеха

Издательство: Просвещение

Год издания: 2011 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами

ISBN: 978-5-09-091742-1

Популярные ГДЗ в 10 классе

Вопросы. Параграф 50. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Молекулярная физика и термодинамика - номер 3, страница 283.

№3 (с. 283)
Условие. №3 (с. 283)
скриншот условия
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 283, номер 3, Условие

3. Как давление идеального газа зависит от концентрации и массы его молекул?

Решение. №3 (с. 283)

Решение

Связь между давлением идеального газа и микроскопическими параметрами (характеристиками молекул) устанавливается основным уравнением молекулярно-кинетической теории (МКТ):

$P = \frac{1}{3} n m_0 \overline{v^2}$

где $P$ – давление газа, $n$ – концентрация молекул (число молекул в единице объема), $m_0$ – масса одной молекулы, а $\overline{v^2}$ – средний квадрат скорости хаотического движения молекул.

Из этой формулы можно было бы сделать вывод, что давление прямо пропорционально и концентрации $n$, и массе молекулы $m_0$. Однако величина $\overline{v^2}$ не является независимой, она сама зависит от массы молекулы и температуры газа.

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа пропорциональна абсолютной температуре $T$:

$\overline{E_k} = \frac{1}{2} m_0 \overline{v^2} = \frac{3}{2} k T$

где $k$ – постоянная Больцмана.

Выразим из этого соотношения произведение $m_0 \overline{v^2}$:

$m_0 \overline{v^2} = 3 k T$

Теперь подставим полученное выражение в основное уравнение МКТ:

$P = \frac{1}{3} n (3 k T)$

После сокращения получаем итоговую формулу для давления:

$P = n k T$

Теперь проанализируем эту формулу, чтобы ответить на поставленный вопрос:

1. Зависимость от концентрации ($n$): Из формулы $P = n k T$ следует, что при постоянной температуре ($T = \text{const}$) давление газа $P$ прямо пропорционально концентрации его молекул $n$. Это логично: чем больше молекул находится в данном объеме, тем чаще они ударяются о стенки сосуда, создавая большее давление.

2. Зависимость от массы молекул ($m_0$): В итоговой формуле $P = n k T$ масса молекулы $m_0$ отсутствует. Это означает, что при одинаковых концентрации и температуре давление идеального газа не зависит от массы его молекул. Физический смысл этого заключается в том, что хотя более тяжелые молекулы передают стенке больший импульс при каждом ударе, их скорость при той же температуре будет меньше, и, следовательно, они будут реже ударяться о стенки. Эти два эффекта в точности компенсируют друг друга.

Ответ: Давление идеального газа прямо пропорционально концентрации его молекул. При постоянной температуре давление идеального газа не зависит от массы его молекул.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 283 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 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 №3 (с. 283), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.