Номер 2, страница 59 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов (часть 1). Давление газа - номер 2, страница 59.

Решение.

Решение

Давление газа в сосуде возникает в результате многочисленных ударов его молекул о стенки сосуда. Рассмотрим, от каких физических величин зависит это давление.

1. Зависимость от температуры ($\text{T}$). Температура газа является мерой средней кинетической энергии его молекул. При увеличении температуры молекулы начинают двигаться с большей скоростью. Это приводит к двум последствиям: во-первых, молекулы чаще сталкиваются со стенками сосуда, а во-вторых, каждый удар становится сильнее. Оба фактора ведут к увеличению давления газа, если его объём и количество остаются неизменными.

2. Зависимость от объёма ($\text{V}$). Газ всегда занимает весь предоставленный ему объём. Если при неизменной температуре и количестве газа уменьшить объём сосуда, то концентрация молекул (их число в единице объёма) возрастет. В результате молекулы будут чаще ударяться о стенки, что приведет к увеличению давления.

Таким образом, давление газа напрямую зависит от его температуры и обратно пропорционально объёму, который он занимает. Эта зависимость (для постоянного количества газа) выражается объединённым газовым законом. Для идеального газа связь между давлением ($\text{P}$), объёмом ($\text{V}$) и температурой ($\text{T}$) описывается уравнением состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):

$PV = \nu RT$

где $\nu$ — количество вещества, а $\text{R}$ — универсальная газовая постоянная. Из этого уравнения можно выразить давление:

$P = \frac{\nu RT}{V}$

Из формулы видно, что при постоянном количестве газа ($\nu = \text{const}$) давление $\text{P}$ является функцией объёма $\text{V}$ и температуры $\text{T}$.

Проанализируем предложенные варианты:

1) От его температуры и силы тяжести. Давление зависит от температуры. Однако сила тяжести влияет на давление газа в глобальных масштабах (например, атмосферное давление на разной высоте), но для газа в замкнутом сосуде ее влиянием обычно пренебрегают. Поэтому этот ответ не является наиболее точным.

2) От объёма и формы сосуда. Давление зависит от объёма, но не от формы сосуда, поскольку газ равномерно заполняет любой сосуд.

3) От объёма и силы тяжести. Неверно по той же причине, что и пункт 1.

4) От объёма и температуры газа. Этот ответ является правильным, так как объём и температура — это две основные макроскопические величины, определяющие давление данной массы газа.

Ответ: 4) От объёма и температуры газа