Номер 3, страница 137 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

3. Какими способами можно изменить давление в газах?

3. Давление газа создается ударами его молекул о стенки сосуда, в котором он находится. Следовательно, чтобы изменить давление, необходимо повлиять на частоту и/или силу этих ударов. Исходя из молекулярно-кинетической теории и уравнения состояния идеального газа (уравнения Менделеева-Клапейрона), можно выделить три основных способа изменения давления газа.

Уравнение состояния идеального газа связывает давление p, объем V, температуру T и количество вещества ν:
$p V = \nu R T$
Из этого уравнения можно выразить давление: $p = \frac{\nu R T}{V}$. Анализ этой формулы показывает, что давление можно изменить, воздействуя на один из трех параметров: объем, температуру или количество газа.

1. Изменение объема (V)
При постоянной температуре и массе газа, его давление обратно пропорционально объему (закон Бойля-Мариотта: $p \propto 1/V$).
• Уменьшение объема (сжатие) приводит к увеличению концентрации молекул. Они начинают чаще ударяться о стенки сосуда, что вызывает рост давления. Пример: работа поршня в двигателе внутреннего сгорания или в обычном насосе.
• Увеличение объема (расширение) приводит к уменьшению частоты ударов молекул о стенки и, соответственно, к падению давления.

2. Изменение температуры (T)
При постоянном объеме и массе газа, его давление прямо пропорционально абсолютной температуре (закон Шарля: $p \propto T$).
• Нагревание газа увеличивает кинетическую энергию и скорость его молекул. Они начинают двигаться быстрее, ударяясь о стенки чаще и с большей силой, что приводит к увеличению давления. Пример: повышение давления в автомобильных шинах в жаркий день.
• Охлаждение газа замедляет движение молекул, что приводит к снижению давления.

3. Изменение количества газа (ν или массы m)
При постоянном объеме и температуре, давление газа прямо пропорционально количеству вещества (числу молекул).
• Увеличение количества газа (например, накачивание газа в замкнутый объем) приводит к увеличению числа молекул в этом объеме. Это увеличивает общее число ударов о стенки в единицу времени, что повышает давление. Пример: накачивание шины велосипеда.
• Уменьшение количества газа (например, при утечке) приводит к снижению числа молекул и, как следствие, к падению давления.

Ответ: Давление в газах можно изменить тремя основными способами: 1) изменяя объем сосуда, в котором находится газ; 2) изменяя температуру газа; 3) изменяя количество (массу) газа в данном объеме.