Номер 5, страница 134 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Тепловые свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Параграф 32. Связь между параметрами состояния газа. Вопросы для самопроверки - номер 5, страница 134.

Условие.

5. При каких условиях справедлива обратная пропорциональная зависимость между объёмом и давлением газа данной массы при неизменной температуре?

Решение.

Решение

Обратная пропорциональная зависимость между объёмом ($\text{V}$) и давлением ($\text{p}$) газа данной массы при неизменной температуре описывается законом Бойля-Мариотта: $p \cdot V = const$.

Этот закон является прямым следствием уравнения состояния идеального газа (уравнения Менделеева-Клапейрона) $p \cdot V = \frac{m}{M} R T$, где $\text{m}$ — масса газа, $\text{M}$ — его молярная масса, $\text{R}$ — универсальная газовая постоянная, а $\text{T}$ — абсолютная температура. При постоянной массе и температуре ($m = const$, $T = const$) правая часть уравнения является константой.

Строго говоря, этот закон справедлив только для идеального газа — теоретической модели, в которой пренебрегают собственным объёмом молекул и силами межмолекулярного взаимодействия.

Реальные газы подчиняются этому закону лишь приблизительно. Зависимость становится точной в условиях, когда поведение реального газа приближается к поведению идеального. Это происходит при достаточно низком давлении и достаточно высокой температуре. При низком давлении среднее расстояние между молекулами велико, и их собственный объём становится незначительным по сравнению с объёмом сосуда. При высокой температуре кинетическая энергия молекул значительно превышает энергию их взаимного притяжения, поэтому силами взаимодействия можно пренебречь.

Ответ: Данная зависимость справедлива в условиях, когда газ можно считать идеальным. Для реальных газов это означает, что они должны находиться при достаточно низких давлениях и/или достаточно высоких температурах, чтобы можно было пренебречь собственным объёмом молекул и силами взаимодействия между ними.