Номер 2, страница 19, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 48. Пневматические устройства. Повторим изученное - номер 2, страница 19.

Условие.

• От чего зависит давление газа?

Решение.

Решение

Давление газа — это результат многочисленных ударов его молекул о стенки сосуда, в котором он находится. Таким образом, давление зависит от факторов, которые определяют частоту и силу этих ударов. Основными параметрами, от которых зависит давление газа, являются его температура, объем и количество вещества.

С точки зрения молекулярно-кинетической теории:

• Температура ($\text{T}$) является мерой средней кинетической энергии движения молекул. При увеличении температуры молекулы начинают двигаться быстрее. Это приводит к тому, что они сталкиваются со стенками сосуда чаще и с большей силой, в результате чего давление растет.
• Объем ($\text{V}$), который занимает газ. Если уменьшить объем, то концентрация молекул (их количество в единице объема) увеличится. Это означает, что в среднем молекулы будут ударяться о стенки чаще, что приведет к увеличению давления.
• Количество вещества ($\nu$). Чем больше молекул газа находится в данном объеме, тем большее число ударов они будут совершать о стенки за единицу времени. Поэтому увеличение количества газа (при постоянных объеме и температуре) ведет к росту давления.

Эти зависимости для идеального газа математически описываются уравнением состояния, которое называется уравнением Менделеева-Клапейрона:

$P \cdot V = \nu \cdot R \cdot T$

где $\text{P}$ — давление, $\text{V}$ — объем, $\nu$ — количество вещества, $\text{R}$ — универсальная газовая постоянная, а $\text{T}$ — абсолютная температура (в Кельвинах).

Из этой формулы можно выразить давление:

$P = \frac{\nu R T}{V}$

Уравнение наглядно показывает, что давление газа ($\text{P}$) прямо пропорционально количеству вещества ($\nu$) и абсолютной температуре ($\text{T}$), и обратно пропорционально объему ($\text{V}$). Также, поскольку количество вещества связано с массой ($\text{m}$) и молярной массой ($\text{M}$) как $\nu = m/M$, давление зависит и от рода газа (его молярной массы) при заданной массе газа.

Ответ:

Давление газа зависит от трех основных величин:

• Температуры газа: с ростом температуры давление увеличивается (при прочих равных условиях).
• Объема, занимаемого газом: с уменьшением объема давление увеличивается (при прочих равных условиях).
• Количества вещества газа: с увеличением количества газа в данном объеме давление растет (при прочих равных условиях).