Номер 2, страница 53 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-6. Давление жидкостей и газов. Вариант 1 - номер 2, страница 53.

Условие.

2. Давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем ... температура газа, при условии, что масса и объём газа не изменяются.

А. ниже

Б. выше

Решение.

Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть связь между параметрами состояния газа: давлением, объёмом и температурой. Эта связь описывается уравнением состояния идеального газа (уравнением Менделеева-Клапейрона):
$PV = nRT$
где $\text{P}$ – давление, $\text{V}$ – объём, $\text{n}$ – количество вещества газа, $\text{R}$ – универсальная газовая постоянная, а $\text{T}$ – абсолютная температура.

Согласно условию задачи, газ находится в закрытом сосуде, а его масса и объём не изменяются. Неизменность объёма означает, что $V = \text{const}$. Неизменность массы газа при постоянстве его химического состава означает, что и количество вещества $\text{n}$ также постоянно ($n = \text{const}$).

Из уравнения состояния идеального газа выразим давление $\text{P}$:
$P = \frac{nRT}{V}$

Это уравнение можно переписать в виде:
$P = (\frac{nR}{V}) \cdot T$

Поскольку величины $\text{n}$, $\text{R}$ и $\text{V}$ в данном процессе постоянны, то их комбинация $(\frac{nR}{V})$ также является постоянной. Следовательно, давление газа $\text{P}$ прямо пропорционально его абсолютной температуре $\text{T}$. Эта зависимость для процесса при постоянном объёме называется законом Шарля.

Прямая пропорциональная зависимость означает, что чем больше одна величина (температура), тем больше и другая (давление). Таким образом, давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем выше его температура.

С точки зрения молекулярно-кинетической теории, повышение температуры газа означает увеличение средней кинетической энергии его молекул. Молекулы начинают двигаться быстрее, что приводит к более частым и сильным столкновениям со стенками сосуда. Это и вызывает увеличение давления.

Ответ: Б. выше.