Давай разберем каждый вопрос по порядку, чтобы получить ясное понимание физики газа и давления.
1. Давление газа на стенку сосуда обуславливается:
а) проникновением молекул сквозь стенки сосуда.
б) столкновениями молекул со стенками.
в) столкновениями молекул газа между собой.
г) прилипанием молекул к стенкам.
Правильный ответ: б) столкновениями молекул со стенками.
Объяснение:
Давление газа на стенки сосуда обусловлено столкновениями молекул газа со стенками. Согласно кинетической теории газов, молекулы газа находятся в постоянном хаотическом движении и при этом сталкиваются как друг с другом, так и со стенками сосуда. Давление определяется суммарной силой, с которой молекулы ударяются о стенки сосуда. Чем больше частота и интенсивность этих столкновений, тем выше давление.
2. Как изменится давление газа, если число молекул газа и его объем увеличить в 2 раза, а температуру оставить неизменной:
а) увеличится в 4 раза.
б) увеличится в 2 раза.
в) уменьшится в 2 раза.
г) не изменится.
Правильный ответ: г) не изменится.
Объяснение:
Согласно уравнению состояния идеального газа (уравнению Клапейрона), ( PV = nRT ), где:
- ( P ) — давление,
- ( V ) — объем,
- ( n ) — количество молекул (в молях),
- ( R ) — универсальная газовая постоянная,
- ( T ) — температура.
Если число молекул газа ( n ) и объем ( V ) увеличиваются в 2 раза, то их отношение остается неизменным, так как ( n/V ) остается прежним. При постоянной температуре ( T ) давление ( P ) не изменится, так как ( P \propto n/V ).
3. Как изменилось давление идеального газа, если в данном объеме скорость каждой молекулы газа увеличилась в 2 раза, а концентрация осталась без изменений:
а) Уменьшилась в 4 раза.
б) Уменьшилась в 2 раза.
в) Увеличилась в 4 раза.
г) Увеличилась в 2 раза.
Правильный ответ: в) Увеличилась в 4 раза.
Объяснение:
Согласно кинетической теории газов, давление газа связано с кинетической энергией молекул. Кинетическая энергия молекулы ( E_k ) пропорциональна квадрату её скорости ( v ): ( E_k \propto v^2 ). Таким образом, если скорость молекул увеличивается в 2 раза, их кинетическая энергия увеличивается в ( 2^2 = 4 ) раза.
Поскольку давление газа ( P ) связано с кинетической энергией молекул, то давление также увеличится в 4 раза при увеличении скорости молекул в 2 раза, при условии, что концентрация молекул (число молекул на единицу объема) остается неизменной.
