Question

Як залежить тиск ідеального газу від швидкості руху молекул при незмінній концентрації молекул?

Answer 1

Объяснение:

Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів для ідеального газу може бути записане, зокрема, у такому вигляді:

P=23nEk¯ (1)

де n - концентрація газу, Ek¯ - середня кінетична енергія молекули ідеального газу.

Ek¯=mv0¯22 (2)

P=2nmv0¯23∗2=nmv0¯23 (3)

v01=v0

v02=v04

P1=nmv0¯23

P2=nmv0¯23∗42=nmv0¯248

P1P2=nmv0¯23nmv0¯248

P1P2=16

Тиск зменшиться у 16 разів

Answer 2

Тиск ідеального газу залежить від швидкості руху молекул через ідеальне газове рівняння, яке виглядає так:

PV = nRT

де: P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість молекул (в молях), R - універсальна газова стала, T - температура (у кельвінах).

Швидкість руху молекул не входить безпосередньо до цього рівняння, але вона впливає на температуру газу, яка визначається середньою кінетичною енергією молекул.

Температура газу відображає середню кінетичну енергію молекул ідеального газу. Чим вища швидкість руху молекул, тим вищою буде їхня середня кінетична енергія і, отже, температура. Таким чином, зі збільшенням швидкості руху молекул температура газу також зростатиме.

Однак залишаючи концентрацію молекул (кількість молекул n) і об'єм газу (V) незмінними, ми можемо побачити, що зміни в температурі (T) приведуть до змін у тиску (P). Це відображено у вищезгаданому ідеальному газовому рівнянні. Зі збільшенням температури (при незмінних n і V), тиск P також збільшується, і навпаки, зі зниженням температури, тиск зменшується.

Отже, тиск ідеального газу залежить від температури, а не від швидкості руху молекул безпосередньо, але швидкість руху молекул впливає на температуру, що в свою чергу впливає на тиск газу.