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

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

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.
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 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.