Номер 3, страница 145 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 39. Давление газа. Вопросы - номер 3, страница 145.

Условие.

3. Как изменяется давление газа при его сжатии? Почему?

Решение.

3. При сжатии газа его давление увеличивается. Это явление объясняется с точки зрения молекулярно-кинетической теории строения вещества. Давление газа на стенки сосуда создается многочисленными ударами его молекул. Когда мы сжимаем газ, то есть уменьшаем объем, который он занимает ($\text{V}$), при неизменном количестве молекул ($\text{N}$) их концентрация ($n = N/V$) возрастает. Это означает, что в единице объема теперь находится больше молекул, и они расположены ближе друг к другу. В результате молекулы начинают чаще сталкиваться со стенками сосуда. Если температура газа при сжатии остается постоянной (изотермический процесс), то средняя кинетическая энергия и, следовательно, скорость молекул не изменяются. Однако из-за увеличения частоты ударов о стенки результирующая сила, действующая на единицу площади, возрастает, что и означает увеличение давления ($\text{p}$). Эта обратная зависимость между давлением и объемом для данной массы газа при постоянной температуре описывается законом Бойля-Мариотта: $p \cdot V = \text{const}$. Из формулы видно, что для сохранения постоянства произведения, уменьшение объема ($\text{V}$) должно сопровождаться увеличением давления ($\text{p}$).

Ответ: При сжатии газа его давление увеличивается, потому что уменьшение объема приводит к увеличению концентрации молекул газа. В результате молекулы чаще ударяются о стенки сосуда, что и приводит к росту давления.