Номер 1, страница 217 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 8. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Параграф 39. Уравнение состояния идеального газа. Внутренняя энергия идеального газа. Вопросы - номер 1, страница 217.

Условие.

1. Как записывается формула, выражающая зависимость давления идеального газа от концентрации молекул и абсолютной температуры?

Решение.

1. Зависимость давления идеального газа от концентрации молекул и абсолютной температуры выражается формулой, которая является одним из следствий основного уравнения молекулярно-кинетической теории (МКТ). Эта формула связывает макроскопический параметр – давление ($\text{p}$) – с микроскопическими характеристиками газа: концентрацией молекул ($\text{n}$) и температурой ($\text{T}$), которая, в свою очередь, является мерой средней кинетической энергии молекул.

Формула записывается следующим образом:

$p = nkT$

В этой формуле:

$\text{p}$ – это давление идеального газа, измеряемое в Паскалях (Па) в системе СИ.

$\text{n}$ – концентрация молекул, то есть число молекул $\text{N}$ в единице объема $\text{V}$ ($n = N/V$). Единица измерения в СИ – $м^{-3}$.

$\text{k}$ – постоянная Больцмана, фундаментальная физическая константа, связывающая температуру с энергией. Её значение составляет примерно $k \approx 1.38 \times 10^{-23}$ Дж/К.

$\text{T}$ – абсолютная термодинамическая температура, измеряемая в Кельвинах (К).

Данное уравнение показывает, что давление идеального газа прямо пропорционально его абсолютной температуре и концентрации молекул. Это означает, что при увеличении концентрации (например, при добавлении газа в тот же объем) или при повышении температуры (что приводит к увеличению средней скорости движения молекул), давление возрастет. Это происходит из-за того, что молекулы начинают сталкиваться со стенками сосуда чаще и с большей силой.

Ответ: $p = nkT$.