Номер 1, страница 244 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 73. Влажность воздуха. Глава 11. Взаимные превращения жидкостей и газов - номер 1, страница 244.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Парциальное давление — это давление, которое производил бы один из компонентов газовой смеси, если бы он один занимал весь объём сосуда при той же температуре. Для определения факторов, влияющих на парциальное давление, воспользуемся уравнением состояния идеального газа (уравнением Менделеева-Клапейрона) для одного компонента смеси.

Пусть в сосуде объёмом $V$ при температуре $T$ находится смесь газов. Для i-го компонента этой смеси, количество вещества которого равно $n_i$, уравнение состояния запишется в виде:

$P_i V = n_i R T$

где:

• $P_i$ — парциальное давление i-го компонента,
• $V$ — объём сосуда (величина постоянная, так как сосуд "дан"),
• $n_i$ — количество вещества (число молей) i-го компонента,
• $R$ — универсальная газовая постоянная,
• $T$ — абсолютная температура смеси.

Из этого уравнения можно выразить парциальное давление:

$P_i = \frac{n_i R T}{V}$

Проанализируем эту формулу. Так как объём сосуда $V$ и универсальная газовая постоянная $R$ являются константами в данном контексте, парциальное давление $P_i$ определяется двумя основными величинами:

1. Количеством вещества данного компонента ($n_i$). Чем больше молекул данного газа находится в сосуде (т.е. чем больше его масса и, соответственно, количество молей), тем чаще они сталкиваются со стенками сосуда, и тем выше его парциальное давление.
2. Температурой смеси ($T$). При повышении температуры средняя кинетическая энергия молекул газа увеличивается. Они начинают двигаться быстрее и сталкиваться со стенками сосуда чаще и с большей силой, что приводит к увеличению парциального давления.

Также можно переписать формулу в другом виде. Величина $c_i = \frac{n_i}{V}$ представляет собой молярную концентрацию i-го компонента в смеси. Тогда уравнение принимает вид:

$P_i = c_i R T$

Таким образом, можно сказать, что парциальное давление компонента газовой смеси в данном сосуде прямо пропорционально его концентрации и абсолютной температуре.

Ответ: Парциальное давление одного из компонентов смеси газов в данном сосуде определяется его количеством (числом молей или концентрацией) и температурой смеси. Оно прямо пропорционально количеству вещества данного компонента и абсолютной температуре газа.