Każdy chce umieć, nie każdy chce się uczyć
  Strona główna    Ruch    Siły    Energia    Prąd   Atom 

Bez znajomości fizyki można dobrze życ, ale co tracimy?

Co wpisać do wyszukiwarki?
zachowanie, pęd, energia, fotoelektryczne, atom, kinematyka, mechanika, dynamika, elektromagnetyzm, optyka, termodynamika, elektryczność

Twoja wyszukiwarka
Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie
Spisy zadań

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

274. Teoria kinetyczno-molekularna

Pojęcia wykorzystywane w zadaniach z termodynamiki - teorii kinetyczno-molekularnej



Zadanie


Obliczyć średnią szybkość cząsteczek azotu w temperaturze 300K.

Masa molowa - masa jednego mola azotu (cząsteczek) - 0,028kg.

trzy stany skupienia

Ważne pojęcia termodynamiki potrzebne do rozumienia zagadnień związanych z gazami




Energia kinetyczna cząsteczki gazu doskonałego.


Cząsteczki dwuatomowe.

Chaotyczny ruch cząsteczek gazu.

Ruch postępowy cząsteczek gazu.

Ruch obrotowy cząsteczek gazu.

Temperatura jako miara średniej energii kinetycznej cząsteczek gazu.

Prędkość cząsteczek gazu doskonałego.

Masa molowa.

Stała gazowa.

Stała Boltzmanna.


Zadanie



Obliczyć średnią szybkość cząsteczek azotu w temperaturze 300K.

Masa molowa - masa jednego mola azotu (cząsteczek) - 0,028 kg.

Rozwiązanie


Cząsteczki dwuatomowe mają średnią energię kinetyczną większą niż cząsteczki jednoatomowe.

Oprócz ruchu postępowego cząsteczek dwuatomowych trzeba uwzględnić także ich ruch obrotowy.

(1) Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu



(1kB) Teoria kinetyczno-molekularna. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu
k - stała Boltzmanna

T - temperatura gazu w skali Kelwina

(2) związek między stałą Boltzmanna a stałą gazową i liczbą Avogadra



(1kB)Fizyka. Termodynamika. Teoria kinetyczno-molekularna. Związek między stałą Boltzmanna a stałą gazową i liczbą Avogadra

R - stała gazowa
NA - liczba Avogadro

Po podstawieniu do wyrażenia na energię kinetyczną pojedynczej cząsteczki otrzymamy



(3) wyrażenie na energię kinetyczną ruchu postępowego jednej cząsteczki gazu

(1kB)Fizyka. Termodynamika. Teoria kinetyczno-molekularna. Wyrażenie na energię kinetyczną  ruchu postępowego jednej cząsteczki gazu

Klasyczne wyrażenie na energię kinetyczną wyraża to iloczyn masy i kwadratu szybkości chwilowej (prędkości chwilowej) podzielony przez dwa

(4) klasyczny wzór na energię kinetyczną ruchu postępowego cząsteczki

(1kB)Fizyka. Termodynamika. Teoria kinetyczno-molekularna. Klasyczny wzór na energię kinetyczną ruchu postępowego cząsteczki

m1 - masa jednej cząsteczki
v - szybkość średnia kwadratowa cząsteczki

(5) masa jednej cząsteczki - związek między masą molową a liczbą Avogadro

(1kB)Fizyka. Termodynamika. Teoria kinetyczno-molekularna. masa jednej cząsteczki - związek między masą molową a liczbą Avogadro

Po podstawieniu otrzymamy

(6) wzór na energię kinetyczną

(1kB)Fizyka. Termodynamika. Teoria kinetyczno-molekularna. wzór na energię kinetyczną

Wyrażenia na energię kinetyczną porównamy i otrzymamy

(7) równość dwóch wyrażeń na energię kinetyczną

(2kB)Fizyka. Termodynamika. Teoria kinetyczno-molekularna. równość dwóch wyrażeń na energię kinetyczną

Po podstawieniu danych liczbowych do końcowego wzoru na prędkość cząsteczki

(8) wartość prędkość cząsteczki azotu

(5kB)Fizyka. Termodynamika. Teoria kinetyczno-molekularna. Wartość prędkość cząsteczki azotu

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

 2013-05-02



Co wpisać do wyszukiwarki?
zachowanie, pęd, energia, fotoelektryczne, atom, kinematyka, mechanika, dynamika, elektromagnetyzm, optyka, termodynamika, elektryczność

Twoja wyszukiwarka

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?


kontakt