Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул

Нажмите для полного просмотра!

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №2

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №3

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №4

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №5

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №6

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №7

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №8

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №9

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №10

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №11

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №12

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №13

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №14

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №15

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №16

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №17

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №18

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №19

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №20

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №21

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №22

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №23

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №24

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №25

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №26

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №27

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №28

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №29

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №30

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №31

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №32

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №33

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №34

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №35

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №36

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №37

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №38

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №39

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №40

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №41

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №42

Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул, слайд №43

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Идеальный газ. Давление газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Концентрация молекул. Доклад-сообщение содержит 43 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Идеальный газ Идеальный газ Давление газа Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул Концентрация молекул

Слайд 3

Описание слайда:

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (уравнение Клаузиуса) Уравнение Менделеева - Клапейрона

Слайд 4

Описание слайда:

Основные положения современной МКТ вещества Все тела состоят из мельчайших частиц – атомов и молекул. Атомы и молекулы находятся в состоянии непрерывного движения. Движение это является вечным и не прекращается ни при каких условиях. Молекулы различных веществ по-разному взаимодействуют между собой. Взаимодействие это существенно зависит от типа молекул и от расстояний между ними. В частности, зависимостью молекулярных сил от межмолекулярных расстояний объясняется качественное различие разных агрегатных состояний тел.

Слайд 5

Описание слайда:

Дополнительно для МКТ газа В любом, даже очень малом, объеме газа число молекул очень велико. (При н.у. в 1 мм3 воздуха или какого-либо другого газа содержится 31016 молекул). Размеры молекул малы по сравнению с расстояниями между ними. Диаметры молекул большинства газов заключены в пределах от 210-8 до 310-8 см, в то же время при н.у. расстояние между молекулами в газе составляет 310-7 см, т.е. в 10 раз превосходит молекулярный диаметр. Взаимодействие молекул со своими соседями существенно только в момент соударения, в остальное же время силами взаимодействия между ними можно пренебречь. Соударения молекул со стенками сосуда, так же как и между собой, являются абсолютно упругими, т.е. при соударениях кинетическая энергия не превращается в другие виды энергии.

Слайд 6

Описание слайда:

Дополнительно для МКТ газа При отсутствии внешних сил молекулы газа распределяются равномерно по всему объему, занятому газом. Направления скоростей молекул распределены хаотично, т.е. в газе отсутствуют какие-либо избирательные направления движения молекул, все направления движения равновероятны. по абсолютной величине скорости движения молекул могут быть любыми.

Слайд 7

Описание слайда:

Тепловое движение Хаотическое движение молекул тела называется тепловым движением. Тепловое движение будем характеризовать средней кинетической энергией одной молекулы Ек, Взаимодействие между молекулами – потенциальной энергией взаимодействия Еп. В случае достаточно разреженных газов энергией межмолекулярного взаимодействия можно пренебречь. Это означает, что физические свойства разреженных газов не должны зависеть от их химической природы (от масс молекул).

Слайд 8

Описание слайда:

Идеальный газ – простейшая физическая модель реального газа. Газ считается идеальным, если выполнимы следующие допущения: - Размеры молекул ничтожны по сравнению со средним расстоянием между ними (молекула – материальная точка) - Силы притяжения стремятся к нулю, а силы отталкивания проявляются только при соударениях. - Молекулы – абсолютно упругие шары, которые движутся по законам Ньютона. Идеальным газом называется газ, в котором собственным объемом молекул и межмолекулярным взаимодействием можно пренебречь.

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Давление газа – это результат соударений большого числа молекул о стенки сосуда, в котором газ находится, и каждая молекула передает им определенный импульс.

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (уравнение Клаузиуса) Это уравнение устанавливает связь между давлением p идеального газа, массой молекулы m0, концентрацией молекул n, средним значением квадрата скорости и средней кинетической энергией поступательного движения молекул.

Слайд 13

Описание слайда:

Давление идеального газа p пропорционально произведению массы молекулы m0, концентрации молекул (числу молекул в единице объема) n и квадрату средней квадратичной скорости поступательного движения молекул v2 р = 1/3 ∙ n∙ m0∙ v2

Слайд 14

Описание слайда:

Через среднюю кинетическую энергию молекулы это уравнение записывают в виде Через среднюю кинетическую энергию молекулы это уравнение записывают в виде р = n∙E к Давление газа численно равно двум третям средней кинетической энергии поступательного движения всех молекул, заключенных в единице объема.

Слайд 15

Описание слайда:

Возникают вопросы: Каким образом можно на опыте изменять среднюю кинетическую энергию движения молекул в сосуде неизменного объема? Какую физическую величину нужно изменить, чтобы изменилась средняя кинетическая энергия?

Слайд 16

Описание слайда:

Такой величиной в физике является температура.

Слайд 17

Описание слайда:

Английский физик У. Кельвин (Томсон) в 1848 г. предложил использовать точку нулевого давления газа для построения новой температурной шкалы (шкала Кельвина). В этой шкале единица измерения температуры такая же, как и в шкале Цельсия, но нулевая точка сдвинута: TК = TС + 273,15. Английский физик У. Кельвин (Томсон) в 1848 г. предложил использовать точку нулевого давления газа для построения новой температурной шкалы (шкала Кельвина). В этой шкале единица измерения температуры такая же, как и в шкале Цельсия, но нулевая точка сдвинута: TК = TС + 273,15. В системе СИ принято единицу измерения температуры по шкале Кельвина называть кельвином и обозначать буквой K. Например, комнатная температура TС = 20 °С по шкале Кельвина равна TК = 293,15 К. Температурная шкала Кельвина называется абсолютной шкалой температур. Она оказывается наиболее удобной при построении физических теорий.

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

Давление идеального газа определяется кинетической энергией его молекул.

Слайд 20

Описание слайда:

Характерными параметрами распределения Максвелла являются наиболее вероятная скорость υв, соответствующая максимуму кривой распределения, и среднеквадратичная скорость где – среднее значение квадрата скорости. Характерными параметрами распределения Максвелла являются наиболее вероятная скорость υв, соответствующая максимуму кривой распределения, и среднеквадратичная скорость где – среднее значение квадрата скорости. С ростом температуры максимум кривой распределения смещается в сторону больших скоростей, при этом υв и υкв увеличиваются.

Слайд 21

Описание слайда:

Слайд 22

Описание слайда:

Слайд 23

Описание слайда:

Таким образом, давление разреженного газа в сосуде постоянного объема V изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: Таким образом, давление разреженного газа в сосуде постоянного объема V изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: p ~ T С другой стороны, опыт показывает, что при неизменных объеме V и температуре T давление газа изменяется прямо пропорционально отношению количества вещества ν в данном сосуде к объему V сосуда где N – число молекул в сосуде, NA – постоянная Авогадро, n = N / V – концентрация молекул (т. е. число молекул в единице объема сосуда).

Слайд 24

Описание слайда:

Объединяя эти соотношения пропорциональности, можно записать: p = nkT, где k – некоторая универсальная для всех газов постоянная величина. Ее называют постоянной Больцмана, в честь австрийского физика Л. Больцмана (1844–1906 гг.), одного из создателей молекулярно-кинетической теории. Постоянная Больцмана – одна из фундаментальных физических констант. Ее численное значение в СИ равно: k = 1,38·10–23 Дж/К.

Слайд 25

Описание слайда:

Сравнивая соотношения p = nkT с основным уравнением молекулярно-кинетической теории газов, можно получить: Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа прямо пропорциональна абсолютной температуре.

Слайд 26

Описание слайда:

Слайд 27

Описание слайда:

Таким образом, температура есть мера средней кинетической энергии поступательного движения молекул.

Слайд 28

Описание слайда:

Слайд 29

Описание слайда:

Давление смеси газов на стенки сосуда будет складываться из парциальных давлений каждого газа: p = p1 + p2 + p3 + … = (n1 + n2 + n3 + …)kT. В этом соотношении n1, n2, n3, … – концентрации молекул различных газов в смеси. Это соотношение выражает на языке молекулярно-кинетической теории экспериментально установленный в начале XIX столетия закон Дальтона: давление в смеси химически невзаимодействующих газов равно сумме их парциальных давлений.

Слайд 30

Описание слайда:

уравнение состояния идеального газа. Соотношение p = nkT может быть записано в другой форме, устанавливающей связь между макроскопическими параметрами газа – объемом V, давлением p, температурой T и количеством вещества ν. Для этого нужно использовать равенства Здесь N – число молекул в сосуде, NA – постоянная Авогадро, m – масса газа в сосуде, M – молярная масса газа.

Слайд 31

Описание слайда:

В итоге получим: В итоге получим: Произведение постоянной Авогадро NA на постоянную Больцмана k называется универсальной газовой постоянной и обозначается буквой R. Ее численное значение в СИ : R = 8,31 Дж/моль·К. Соотношение называется уравнением состояния идеального газа. Для одного моля любого газа это соотношение принимает вид: pV=RT.

Слайд 32

Описание слайда:

Уравнение, устанавливающее связь между давлением, объемом и температурой газа было получено в середине XIX века французским физиком Б. Клапейроном, в форме Уравнение, устанавливающее связь между давлением, объемом и температурой газа было получено в середине XIX века французским физиком Б. Клапейроном, в форме оно было впервые записано Д. И. Менделеевым. Поэтому уравнение состояния газа называется уравнением Менделеева–Клапейрона.

Слайд 33

Описание слайда:

Клапейрон Бенуа Поль Эмиль (26.I.1799–28.I.1864) Французский физик, член Парижской АН (1858). Окончил Политехническую школу в Париже (1818). В 1820–30 работал в Петербурге в институте инженеров путей сообщения.

Слайд 34

Описание слайда:

Менделеев Дмитрий Иванович (8.II.1834–2.II.1907) Русский ученый-энциклопедист.. В 1874 вывел общее уравнение состояния идеального газа, обобщив уравнение Клапейрона (уравнение Клапейрона–Менделеева).

Слайд 35

Описание слайда:

Если температура газа равна Tн = 273,15 К (0 °С), а давление pн = 1 атм = 1,013·105 Па, то говорят, что газ находится при нормальных условиях. Если температура газа равна Tн = 273,15 К (0 °С), а давление pн = 1 атм = 1,013·105 Па, то говорят, что газ находится при нормальных условиях. Как следует из уравнения состояния идеального газа, один моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объем V0, равный V0 = 0,0224 м3/моль = 22,4 дм3/моль. Это утверждение называется законом Авогадро.

Слайд 36

Описание слайда:

И последнее, но очень важное: Для постоянной массы идеального газа

Слайд 37

Описание слайда:

Слайд 38

Описание слайда:

Т.е. для двух любых состояний газа: Есть величина постоянная!!! (Поправьте крыши – у многих уже съезжают! )

Слайд 39

Описание слайда:

Задание не для слабонервных : Попытайтесь рассчитать чему равно соотношение для одного моля газа при нормальных условиях (подсказка на следующей страничке - ЯнСтМ)

Слайд 40

Описание слайда:

Нормальные условия: (напоминаю в последний раз!) температура газа Tн = 273,15 К (0 °С), а давление pн = 1 атм = 1,013·105 Па Что, не знаете какой объём подставить?!

Слайд 41

Описание слайда:

Закон Авогадро: один моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объем V0, равный V0 = 0,0224 м3/моль = 22,4 дм3/моль. (или 22,4 литра на моль!)