Решение задач на уравнение состояния идеального газа изопроцессы в газах (4 видео)

Решение задач на уравнение состояния идеального газа изопроцессы в газах

Если при сжатии объём идеального газа уменьшился в 2 раза, а давление газа увеличилось в 2 раза, то во сколько раз изменилась при этом абсолютная температура газа?

Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, давление, объём и абсолютная температура идеального газа связаны соотношением

Следовательно, при уменьшении объёма газа в 2 раза и увеличении его давления в 2 раза абсолютная температура не изменится.

Во сколько раз изменяется давление идеального газа при уменьшении объёма идеального газа в 2 раза и увеличении его абсолютной температуры в 4 раза?

Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, давление, объем и абсолютная температура идеального газа связаны соотношением

Следовательно, при уменьшении объёма газа в 2 раза и увеличении его абсолютной температуры в 4 раза давление газа увеличится в 8 раз.

а при решении можно было использовать формулу pV/T=const?

Да, можно и так сказать. Все газовые законы — следствия уравнения Клапейрона-Менделеева, написанный Вами закон выполняется для фиксированного количества вещества. Поскольку в задаче количество газа не изменяется, для решения можно использовать и это соотношение.

А почему в 8 раз, а не в 2?

Запишем уравнение состояние для обоих случаев: , .

Согласно условию, , .

При температуре и давлении один моль идеального газа занимает объем Во сколько раз больше объём двух молей газа при том же давлении и температуре ?

Идеальный газ подчиняется уравнению состояния Клапейрона — Менделеева:

Таким образом, искомый объем V равен

Содержание

Решение задач по теме «Уравнение состояния идеального газа»
Решение задач по теме «Основное уравнение МКТ, уравнение состояния идеального газа и изопроцессы» 10 класс план-конспект урока по физике (10 класс) по теме
Скачать:
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
📸 Видео

Видео:Эта тема ВСЕГДА встречается на экзамене ЦТ — Изопроцессы (Физика для чайников)Скачать

Решение задач по теме «Уравнение состояния идеального газа»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

ТЕМА: Решение задач по теме «Уравнение состояния идеального газа»

Учебная: Диагностика степени усвоения знаний по теме «Уравнение состояния идеального газа» и формирование практических умений по их применению .

Развивающая: Развивать интерес к физике, развивать практические умения учащихся при решении задач.

Воспитательная : воспитывать сознательное отношение к учебе и заинтересованность в изучении физики.

Тип урока: урок комплексного применения знаний

I. Организационно — мотивационный этап

1) Организация начала урока

2) Проверка домашнего задания

II. Организационно — мотивационный этап

3) Актуализация имеющихся знаний.

4) Закрепление знаний и способов действия

6) Первоначальная проверка понимания

III. Рефлексийна — заключальны этап

7) Подведение итогов занятия. Выставление оценок

8) Домашнее задание

I. Организационно — мотивационный этап

1) Организация начала урока

Приветствие учащихся и учителя. Проверить подготовленность учащихся к уроку, правильную организацию рабочего места. Отметить отсутствующих в журнале.

2) Проверка домашнего задания

Фронтальная проверка выполнения домашнего задания. Обсуждения результатов выполнения

II. Операционно — познавательный этап.

3) Актуализация имеющихся знаний.

А) Фронтальный опрос

— Перечислите макроскопические параметры состояния идеального газа ( Р,V,Т)

— Какое уравнение называют уравнением состояния? (Уравнение, выражающее связь между макроскопическими параметрами состояния вещества)

-В чем заключается основная задача МКТ? ( Установление связи между макроскопическими параметрами, т.е. нахождение уравнения состояния того или иного тела)

-Сформулировать и доказать закон Дальтона (Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений этих газов, p=p1 +…рn )

-Записать уравнение Клапейрона. При каких условиях оно справедливо? (PVT=P0V0\T0, m=const, M=const)

— Записать уравнение Менделеева — Клапейрона.

4) Закрепление знаний и способов действия

Задачи решаются на доске:

1. Определить массу водорода, находящегося в баллоне вместимостью 20 л при давлении 830 кПа, если температура газа равна 17 °С.

Дано: V = 20 л, р = 830 кПа, t = 17 ° C , М = 2·10-3 кг/моль, R = 8,31 Дж/(моль·К).

Решение Выведем размерность искомой физической величины:

Ответ: m = 1,38·10 -2 кг.

2 . Газ при давлении 0,2 МПа и температуре 15 0 С имеет объем 5 л. Чему будет равен объем этой массы газа при нормальных условиях?

3. В баллоне находится газ под давлением 40 Па и при температуре 27 °С. Когда из баллона выпустили 3/5 газа, содержавшегося в нем, его температура понизилась до -33 °С. Определить давление газа, оставшегося в сосуде.

Дано: V — const , р1 = 40 МПа, t 1 = 27 °С, t 2 = -33 °С, m 2 = 2/5 m 1

Решение

Ответ: р2 = 12,8 Па.

4. При уменьшении объема газа в 2 раза давление увеличилось на 120 кПа, а абсолютная температура возросла на 10 %. Каким было первоначальное давление?

6) Первоначальная проверка понимания

Задачи решаются самостоятельно учениками

1. Определите температуру кислорода массой 64 г, находящегося в сосуде объёмом 1 л при давлении 5 • 10 6 Па. Молярная масса кислорода М = 0,032 кг/моль.

Р е ш е н и е. Согласно уравнению Менделеева—Клапейрона Отсюда температура кислорода.

2. Найти плотность водорода при температуре 15 0 С и давлении 9,8·10 4 Па. (0,085 кг/м 3 )

3. В баллоне находится газ при температуре 15 0 С. Во сколько раз уменьшится давление газа, если 40 % его выйдет из баллона, а температура при этом понизится на 8 0 С?

( Ответы : m=16 кг ; Р =249300 Па ; V=0,03 м 3; Т =150 К )

III. Рефлексийно – заключительный этап

7) Подведение итогов занятия. Выставление оценок

8) Домашнее задание упр.3(5-7). Подготовится к проверочной работе

9) Рефлексия: Ребята высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске: Сегодня я узнал… Было интересно… Было трудно… Я понял, что…

Решение задач по теме «Уравнение состояния идеального газа»

2. Найти плотность водорода при температуре 15 0 С и давлении 9,8·10 4 Па. (0,085 кг/м 3 )

Решение задач по теме «Уравнение состояния идеального газа»

2. Найти плотность водорода при температуре 15 0 С и давлении 9,8·10 4 Па. (0,085 кг/м 3 )

Видео:Физика 10 класс (Урок№20 - Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы.)Скачать

Решение задач по теме «Основное уравнение МКТ, уравнение состояния идеального газа и изопроцессы» 10 класс
план-конспект урока по физике (10 класс) по теме

Урок: Решение задач по теме «Основное уравнение МКТ, уравнение состояния идеального газа и изопроцессы» 10 класс

Видео:Уравнение состояния идеального газа. 10 класс.Скачать

Скачать:

Вложение	Размер
urok_3.docx	136.16 КБ
urok_3.pptx	238.79 КБ

Видео:Уравнение состояния идеального газа. Практическая часть. 10 класс.Скачать

Предварительный просмотр:

Решение задач по теме

«Основное уравнение МКТ, уравнение состояния идеального газа и изопроцессы»

1.Обобщить теоретический материал.

2.Научить учащихся решать задачи с использованием газовых законов и уравнения Менделеева – Клапейрона.

3.Обучить учащихся строить и читать графики тепловых процессов.

1. Формирование умений обобщать полученные знания и грамотно выражать свои мысли.

2. Формирование умений составлять схемы, таблицы.

3. Развивать навыки самостоятельной работы, абстрактного мышления, логического рассуждения.

4. Развивать умение планировать, контролировать себя.

5. Развивать навыки самостоятельности работы с текстом.

Формирование положительного интереса к изучаемой теме.
Воспитание культуры речи, построение плана ответа.
Воспитание внимания, наблюдательности, умение слушать, выявлять закономерности, делать выводы и обобщения.

Актуализация полученных знаний:

Опрос у доски:

уравнение Менделеева-Клапейрона;
газовые законы:

2. Заполнить таблицу

Связь между другими параметрами

а) расширение (нагревание)

б) сжатие (охлаждение)

1. Идеальный газ в сосуде постоянного объема нагревается от t1=127°С. Чему равно отношение давлений p2/p1 идеального газа?

А.227/127 Б.127/227 В.5/4 Г.4/5

Идеальный газ в сосуде при p=const нагревается от t1=27°C до t2=227°С. Чему равно отношение объемов V2/V1 идеального газа?

А.27/227 Б.227/27 В.5/3 Г.3/5

Чему равно отношение p2/p1 давлений в сосудах, если T=const, а объем увеличился в 2 раза?

А.p2/p1=1 Б. p2/p1=1/2 В. p2/p1=2

Дан график процесса изменения

состояния идеального газа (рис.1).

Какой из графиков (рис.2)

соответствует этому процессу?

5. Дан график процесса изменения состояния идеального газа (рис. 3). Какой из графиков (рис. 4) соответствует этому процессу?

6. Как изменяется давление идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 (рис. 5)?

А. Остается неизменным

Г. Может уменьшаться или увеличиваться

7. Газ переведен из состояния 1 в состояние 2 (рис. 6). Какой это процесс? Как изменится плотность газа?

А. Изобарный; плотность газа уменьшилась

Б. Изобарный; плотность газа увеличилась

В. Изотермический; плотность газа уменьшилась.

По вербальному описанию изобразите эти процессы графически в координатах p,v.

1. Одна и та же масса газа переходит из состояния (1) в состояние (2).

а) изотермическим расширением;

б) изобарическим расширением, а затем изохорическим охлаждением;

в) изохорическим охлаждением, а затем изобарическим расширением.

2. В цилиндре под поршнем находится некоторая масса газа m, объем которой V1 и температура T1. Изотермическим сжатием объем газа уменьшается до V2, затем изобарическим сжатием до объема V3. Изохорическим охлаждением до давления p3, изотермическим расширением до объема V4, изобарическим расширением до объема V1.

Вывод : научились строить графики изопроцессов .

А теперь мы их прочитаем, т.е. проанализируем в общем виде.

Где газ данной массы имел больший объем: в т.1 или в т. 2?

Увеличивается или уменьшается давление газа данной массы в течение процесса 1-2?

Нагревался или охлаждался газ данной массы в течение данного процесса?

Расчетная графическая задача:

Один моль идеального газа переводят из состояния (1) в состояние (2). Определите максимальную температуру в ходе этого процесса.

На рисунке представлен замкнутый цикл. Вычертить эту диаграмму в осях (p,V) и (V,T).

Мы работали с графическими задачами, перейдем к расчётным задачам .

4. Два баллона с объемами V1 и V2 соединены трубкой с краном. Они содержат газы при одинаковой температуре T и давлениях p1 и p2 соответственно. Какое давление p установится в баллонах, если открыть кран? Температура не изменится, газы в химическую реакцию не вступают.

5. В сосуде вместимостью 0,3л. при температуре 290 К находился некоторый газ. На сколько понизится давление газа в сосуде, если из него из-за утечки выйдет 10 молекул?

Учебник Пинский А.А., Физика 10, упр. № 18 (№ задач 8-12)

Предварительный просмотр:

Видео:Урок 163. Задачи на графики процессов в газахСкачать

Подписи к слайдам:

Решение задач по теме «Основное уравнение МКТ,уравнение состояния идеального газа и изопроцессы » 10 класс Презентацию выполнила Зайцева Татьяна Владимировна учитель физики МБОУ «СОШ № 2 с углубленным изучением отдельных предметов» г. Лысьва

№ процесса Процесс Постоянный параметр Связь между другими параметрами График процесса 1 Изотермическое а) расширение б) сжатие 2 Изобарное а) расширение (нагревание) б) сжатие (охлаждение) 3 Изохорное а) нагревание б) охлаждение

№ процесса Процесс Постоянный параметр Связь между другими параметрами График процесса 1 Изотермическое а) расширение б) сжатие Т = const pV = const 2 Изобарное а) расширение (нагревание) б) сжатие (охлаждение) P = const V /Т = с onst 3 Изохорное а) нагревание б) охлаждение V = const p/T = const а) б) а) б) а) б)

Ответы к тесту(уровень А) Критерии оценок: Нет ошибок «5» 1-2 ошибки «4» 3 ошибки «3» Более 3 ошибок «2» 1 2 3 4 5 6 7 В В Б Б Б Б А