Задание для самостоятельной работы по физике по темам: МОЛЕКУЛЯРНО КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ, СВОЙСТВА ГАЗОВ

МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

Основные положения молекулярно-кинетической теории

Основные положения МКТ

основн

1. Какие явления объяснил М.В.Ломоносов с помощью корпускулярной теории

строения вещества?__________________________________________________________

___________________________________________________________________________

2. Вопрос: Что вы знаете о молекулах?

Ответ: (Если в стакан с водой положить цветных молекул, то вода окрасится)

Верно ли утверждение?(Если нет то почему?)____________________________________

3. Количества вещества__________________________________________________

___________________________________________________________________________

V =

Моль-______________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Постоянная Авогадро

N_{a =}

Относительная молекулярная масса

M_r

Молярная масса

M =

Масса молекулы

M_{0 =}

4. Почему в опыте капля оливкового масла не растекается по всей поверхности

воды, а образует пятно?______________________________________________________

___________________________________________________________________________

5. Почему измерять количество вещества числом молекул или атомов неудобно?__

___________________________________________________________________________

6. Докажите, что молярная масса и относительная молекулярная масса связаны

соотношением M = M_r *10^-3 кг/моль.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Исправьте ошибку в утверждении.

«В 1 моль воды содержится больше молекул, чем в 1 моль кислорода»

8. Определите массу молекулы кислорода O₂.

9. Вычислите массу молекулы диоксида серы SO₂

10. Масса 1,492 * 10²⁶ молекул инертного газа составляет 5 кг. Какой это газ?

11. Определите, где больше молекул: в комнате объемом V ₁ = 50м³ или в стакане

воды (V₂ = 200 см³). Молярная масса воды М₁ = 18*10^-3 кг/моль, воздуха -

М₂ = 29 *10^-3 кг/моль. Плотность воды p₁ = 1 *10³ кг/м³, плотность воздуха p₂= 1,03 кг/м³

Движение и взаимодействие молекул

Броуновское движение

Движение молекул

(доказательства)

С повышением температуры интенсивность броуновского движения, так же как и диффузия,___________________________________________________________________

Следовательно, скорость беспорядочного движения частиц с повышением температуры_________________________________________________________________

Межмолекулярные силы (свойства)

Основные положения МКТ

Доказательства

Вещества состоят из молекул

Молекулы находятся в движении

Молекулы взаимодействуют друг с другом

12. Из какого опыта следует наличие сил притяжения между частицами твердых тел?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

13. О чем свидетельствует свойство жидких и твердых тел оказывать сопротивление

сжатию?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14. Чем объясняется наличие сил притяжения и отталкивания между молекулами?___

____________________________________________________________________________

15. Исправьте ошибку в утверждении.

«При расстояниях между молекулами больше 10^-7 см силы молекулярного взаимодействия велики»

ОБОБЩЕНИЕ ПО ТЕМЕ «МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ»

1. Основные величины молекулярной физики

Наименование величины

Обозначение

Формула

Единица величины

Количества вещества

Относительная молекулярная масса

Малярная масса

2. Комбинированные задачи

1. Молекула азота движется со скоростью V = 430 м/с. Найдите импульс этой

молекулы.

2. Молекулы кислорода движется со скоростью 500м/с. Найдите ее кинетическую

энергию.

3. Тестовые задание

Выберите правильный ответ.

1. Если положить огурец в соленую воду, то через некоторое время он станет

соленым. Какое явление обязательно придется использовать при объяснении этого процесса?

а) Диффузия;

б) Конвекция;

в) Химическая реакция;

г) Теплопроводность.

2. В баллоне находиться газ, количество вещества которого равно 6 моль. Сколько

(примерно) молекул газа находится в баллоне?

а) 6*10²³

б) 12*10²³

в) 36*10²³

г) 36*10²⁶

3) Во сколько раз число атомов меди отличается от числа молекул кислорода при нормальных условиях, если M _cu = 0,064 кг/моль, M_O2 = 0,032 кг/моль? Количество вещества в обоих случаях равно 1 моль.

а) в 2 раза;

б) в 4 раза;

в) Не отличается;

г) нельзя сказать определенно.

4) Отношение молярной массы к массе молекулы вещества - это:

а) число Авогадро;

б) число электронов в атоме вещества;

в) газовая постоянная;

г) число атомов в молекуле вещества.

5) В Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева в клетке, где указан гелий, стоят числа 2 и 4,00. На основе этих данных определите , чему примерно равна масса 6*10²³ атомов гелия.

а) 2г;

б) 4 кг;

в) 0,004 кг;

г) 24*10²³г.

6) Масса атома углерода в 12 раз больше массы атома водорода. Молярная масса метана (СН₄) больше молярной массы углерода:

а) в 1,33 раза;

б) 3 раза;

в) 4 раза;

г) 12 раз.

СВОЙСТВА ГАЗОВ

Модель газа

1. Газ не имеет постоянной__________________________и собственной формы

Идеальный газ - это модель газа, в которой_______________________________________

____________________________________________________________________________

Модель «идеальный газ»

Справедлива для

Отражает свойства

Свойства газа

Объяснение

Газ занимает весь предоставленный объем

Газ легко сжимаем

Скорости молекул газа

2. Наиболее вероятная скорость-____________________________________________

____________________________________________________________________________

С возрастанием температуры наиболее вероятная скорость___________________

____________________________________________________________________________

Закон распределения молекул по скоростям получил__________________________

____________________________________________________________________________

Экстремально этот закон подтвердил_______________________________________

____________________________________________________________________________

3. Исправьте ошибки в утверждениях.

а) Сталкивание молекул влияют на значение наиболее вероятной скорости.

б) Средняя скорость молекул не имеет вполне определенного значения.

Изотермический процесс

4. Изотермический процесс - это процесс _____________________________________

____________________________________________________________________________

Закон Бойля-Мариотта

(T = const m = const)

График изотермического процесса в координатах p, V.

5. Как изменилась температура газа, если его перевели из состояния 1 в состояние 2

так, как показано на рисунках?

6. Сосуд вместимостью 12 м³, содержащий газ под давлением 4*10⁵ Па, соединяют с

пустым сосудом вместимостью 3 м³. Найдите новое давление газа.

7. В баллоне вместимостью 0,5м³ находится водород под давлением 2 МПа. Сосуд

какой вместимости понадобился бы для хранения водорода такой же массы при атмосферном давлении (10⁵ Па и той же температуре?

Разница

8. Преподаватель спрашивает учащегося:

- Сидоров! Вы знаете, в чем разница между термометром и барометром?

- Отлично знаю.

- Прекрасно! Так скажите, в чем она заключается?

- В совершенных пустяках: один обыкновенно висит внутри комнаты, а другой снаружи!

Прав ли учащийся? Как бы вы ответили на вопрос преподавателя?_________________

____________________________________________________________________________

Изобарный и изохорный процессы

9. Изобарный процесс - это процесс__________________________________________

____________________________________________________________________________

Закон Гей-Люсака

(p = const, m = const)

Изохорный процесс - это процесс__________________________________________

____________________________________________________________________________

Закон Шарля

(V = const, m = const)

Абсолютный нуль температуры равен______________________________________

Связь термодинамической температуры с температурой по шкале Цельсия

Температурные шкалы

Шкала Цельсия

Шкала Кельвина

Обозначение температуры

Применяемый процесс

Тепловое расширение воды

Опорные точки

0⁰ С - температура таяния льда;

0 К

Цена давления

1⁰ С -

Изменение температуры

∆ t =∆ T

Связь между температурами

T = T - 273

Изопроцесс

График изопроцесса в координатах

P, V

P, T

V, T

Изотермический

Изобарный

Изохорный

10. В чем преимущества шкалы Кельвина по сравнению со шкалой Цельсия?________

____________________________________________________________________________

11. Какой объем займет газ при температуре 77⁰ С, если при температуре 27⁰С его

объем был 6 м³? Давление считать постоянным.

Уравнение Менделеева-Клайперона

12. Уравнение Клайперона

13. Уравнение Менделева -Клайперона

14. Молярная газовая постоянная

15. На весах установлены два одинаковых сосуда. Один заполнен сухим воздухом,

другой - насыщенным водяным паром. Давление и температура в сосудах одинаковы. Какой из сосудов тяжелее?

16. В баллоне вместимостью 50л при температуре 17⁰ С находится углекислый газ под

давлением 5 Мпа. Найдите массу газа.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

17. Основное уравнение МКТ

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы газа.

Постоянная Больцмана

Давление идеального газа

Термодинамическая температура - ______________________________________________

____________________________________________________________________________

Продолжите вывод основного уравнения МКТ: =

ОБОБЩЕНИЕ ПО ТЕМЕ: «СВОЙСТВА ГАЗОВ»

Закон, физическая величина

Уравнение

Условия выполнения

Закон Бойля-Мариотта

Закон Гей-Люсака

Закон Шарля

Уравнение Клайперона

Уравнение Менделеева-Клайперона

Основное уравнение МКТ

Термодинамическая температура

Средняя кинетическая энергия

Комбинированные задачи

1. Под каким давлением находится в баллоне кислород, если вместимость V = 5 л, а

кинетическая энергия поступательного движения всех молекул кислорода W_k = 6кДж.

2. На некоторой высоте давление воздуха p = 3*10⁴ Па, а температура t = -43⁰ С.

Какова плотность воздуха на этой высоте?

3. Найдите импульс молекулы водорода при температуре t = 20⁰С. Скорость

молекулы считать равной средней квадратичной.

3. Тестовые задания

Выберете правильны ответ

1. Идеальный газ сначала охлаждается при постоянном давлении, потом его

давление уменьшилось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре объем газа увеличился до первоначального значения. Какой из графиков, приведенных в координатных осях p, V. соответствует этим изменениям состояния газа?

2. При сжатии газа его объем уменьшился в 2 раза, а давление увеличилось в 2 раза.

Масса газа не изменилась. Как изменилась при этом температура газа?

1. Увеличилась в 2 раза;

2. Уменьшилась в 2 раза;

3. Увеличилась в 4 раза;

4. Не изменилась.

3. При неизменной концентрации частиц абсолютная температура идеального газа

была увеличена в 4 раза. Давление газа при этом:

1. Увеличилось в 4 раза

2. Увеличилось в 2 раза;

3. Уменьшилось в 4 раза;

4. Не изменилось.

4. При какой температуре 2T₀ и давлении p₀ идеальный газ ( v = 1 моль) занимает

объем V₀. Какой объем займет идеальный газ, если количество вещества увеличится в 2 раза, при том же давлении p₀ и температуре T₀?

1. 4V₀

2. 2V₀

3. V₀

4. 8V_0/

5. Кислород находится в сосуде вместимостью 0,4 м³ под давлением 8,3*10⁵Па при

температуре 320 К. Чему равна масса кислорода?

1. 2 кг.

2. 0,4 кг.

3. 4 кг

4. 2*10^-23 кг

6. Азот массой 0,3 кг при температуре 280 К оказывает давление на стенки сосуда,

равное 8,3 * 10⁴Па. Чему равен объем газа?

1. 0,3 м³

2. 3,3 м³

3. 0,6 м³

4. 60 м³

Проверочная работа

1. В закрытом сосуде вместимостью 1 л содержится газ массой 6г. Найдите давление

газа при температуре 27⁰С, если этот газ:

1. гелий;

2. кислород;

3. азот;

4. водород.

2. На рисунках даны графики изменения состояния идеального газа в координатах p,

T. Представьте эти процессы на графике в координатах V, Tи p, V ля случая: 1),2),3),4).

3. Вычислите среднюю квадратичную скорость молекул газа при температуре 27⁰С,

если этот газ:

1. Водород;

2. Гелий;

3. Кислород;

4. Углекислый газ.

4. Сосуд содержит воздух (v = 20 моль) под давлением 10⁵Па и при температуре

17⁰С. Найдите:

1. Концентрацию молекул;

2. Плотность воздуха;

3. Объем, который занимает воздух;

4. Среднюю квадратичную скорость молекул воздуха.

14