Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 305. Jak daleko są od siebie cząsteczki gazu?

Gazy. Teoria kinetyczno-molekularna. Opis statystyczny gazu. Założenia teorii kinetyczno-molekularnej.

Jak daleko są od siebie cząsteczki gazu w warunkach normalnych? Warunki normalne to:
ciśnienie 101325Pa;
temperatura 0 stopni Celsjusza, czyli 273 kelwiny.

W warunkach normalnych 1 mol gazu doskonałego zajmuje objętość 0,02214 metra sześciennego. Z drugiej strony 1 mol to 6,022 razy 10 do 23 potęgi cząsteczek.

Jak daleko są od siebie cząsteczki gazu?
Dlaczego gaz daje się łatwo sprężać? Dlaczego w gazie jest luźno?

Jednym z modeli wykorzystywanych w fizyce jest model gazu doskonałego. W modelu tym zakładamy, że cząsteczki (molekuły) gazu mają rozmiary zaniedbywalnie małe – traktować możemy je jako punkty materialne.

Innym, związanym z poprzednim, założeniem jest nieuwzględnianie oddziaływań między oddalonymi cząsteczkami.

Zadanie

Jak daleko są od siebie cząsteczki gazu w warunkach normalnych? Warunki normalne to:
ciśnienie 101325Pa;
temperatura 0 stopni Celsjusza, czyli 273 kelwiny.

W warunkach normalnych 1 mol gazu doskonałego zajmuje objętość 0,02214 metra sześciennego. Z drugiej strony 1 mol to 6,022 razy 10 do 23 potęgi cząsteczek.

Wszystkie cząsteczki gazu są w nieustannym, chaotycznym ruchu, nie istnieje więc fizycznie sytuacja, by cząsteczki były dokładnie równomiernie rozmieszczone w jakiejś objętości. Charakteryzowanie pewnej objętości gazu przez podanie wielkości opisujących poszczególne cząsteczki gazu też jest nierealne. Do opisu gazów wybieramy wielkości statystyczne – charakteryzujące średnie wartości pewnych wielkości.

Średnia odległość między cząsteczkami gazu może świetnie scharakteryzować luz występujący między cząsteczkami gazu, a zatem ściśliwość gazu.

Średnia objętość przypadająca na jedną cząsteczkę gazu doskonałego to iloraz objętości 1 mola przez ilość cząsteczek w jednym molu. Objętość przypadającą na jedną cząsteczkę potraktujemy jako objętość kuli o promieniu równym połowie odległości między środkami dwóch sąsiednich cząsteczek.

WYPROWADZENIE ZALEŻNOŚCI NA ŚREDNI ODSTĘP MIĘDZY CZĄSTECZKAMI.


Atom wodoru ma promień równy około 5,3 razy 10 do potęgi -11 metra, inaczej 53 pikometra. Wodór występuje w normalnych warunkach w postaci cząsteczek dwuatomowych. Przy założeniu, że cząsteczka wodoru ma promień dwa razy większy niż atom wodoru (założenie – przybliżenie w górę) otrzymamy na luz między cząsteczkami dużą wartość – między dwiema sąsiednimi cząsteczkami w gazie zmieściłoby się jeszcze 20 cząsteczek.

OBLICZENIA LUZU MIĘDZY CZĄSTECZKAMI

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.

 2013-05-03