Fizică de liceu

Legea lui Boyle, Legea lui Charles și Legea lui G. Lussac

Legea lui Boyle

Robert Boyle (1627–1691) a efectuat experimente pentru a investiga relația cantitativă dintre presiunea și volumul gazului. Acest experiment a implicat plasarea unei cantități specifice de gaz într-un recipient închis. Cu o aproximare destul de bună, el a descoperit că, dacă temperatura gazului este menținută constantă, atunci pe măsură ce presiunea gazului crește, volumul gazului scade. Invers, pe măsură ce presiunea gazului scade, volumul gazului crește. Presiunea gazului este invers proporțională cu volumul gazului. Această relație este cunoscută sub numele de Legea lui Boyle . Matematic:

Află mai multe

Teoria cinetică a gazelor afirmă că fiecare substanță este compusă din atomi sau molecule, iar acești atomi sau molecule se află într-o mișcare continuă, aleatorie. Această ipoteză a teoriei cinetice se potrivește situației și condițiilor atomilor sau moleculelor care alcătuiesc un gaz. Forțele atractive dintre atomii sau moleculele care alcătuiesc un gaz sunt foarte slabe, permițând atomilor sau moleculelor să se miște liber.

Când se mișcă, atomii sau moleculele au viteză. Atomii sau moleculele au și masă. Deoarece au masă (m) și viteză (v), atomii sau moleculele au energie cinetică (EK) și impuls (p). Energia cinetică : EK = 1⁄2 mv² ^. În timp ce impulsul : p = mv. Pe lângă energia cinetică și impuls, există și forța (F). Când se mișcă liber, este sigur că vor avea loc coliziuni. Deci forța apare din cauza schimbării impulsului atunci când are loc o coliziune. Reamintiți-vă din nou discuția despre impuls și impuls. Energia cinetică, impulsul și forța impuls sunt nucleul discuției noastre în materia dinamicii (legile lui Newton, impulsul și impulsul). Putem spune că teoria cinetică a gazelor aplică de fapt știința dinamicii la nivelul atomilor sau moleculelor care alcătuiesc substanțele gazoase.

Află mai multe

Energia cinetică medie a gazului

Pe lângă presiune, una dintre mărimile care indică proprietățile macroscopice ale gazului este temperatura (T). Ecuația presiunii gazului derivată în cadrul Teoriei Cinetice a Gazelor se scrie din nou:

Ecuația legii gazelor ideale derivată în subiectul legii gazelor ideale se scrie din nou:

Află mai multe

În atmosfera planetei Pământ nu există heliu și hidrogen gazos liber. Există doar azot (78%), oxigen (21%), argon (0,90%), dioxid de carbon etc. Atmosfera lui Venus este aproape în întregime dioxid de carbon (CO2 ₎ . Atmosfera lui Jupiter are mult heliu și hidrogen liber. Luna nu are atmosferă. De ce este diferit tipul de atmosferă al fiecărei planete? De ce nu există heliu și hidrogen liber în atmosfera Pământului?

Viteza medie pătratică

Viteza medie pătratică = viteza medie pătratică = v _rms . Putem deriva ecuația v _rms prin schimbarea ecuațiilor de temperatură și energie cinetică în ecuații de translație.

Află mai multe

Teorema de echipartiție a energiei a fost derivată teoretic de Clerk Maxwell folosind mecanica statistică. Se numește teoremă deoarece nu are o demonstrație experimentală. Echipartiția energiei înseamnă distribuția egală a energiei.

Energia cinetică de translație este derivată din mișcarea de translație, care are trei componente de viteză: axa x, axa y și axa z. Aceste trei componente de viteză sunt motivul pentru care numărul 3 apare în ecuația de mai sus. Fiecare componentă de viteză se numește grad de libertate. Deoarece există trei componente de viteză, energia cinetică de translație are trei grade de libertate.

Află mai multe

Dacă ne uităm cu atenție, fumul provenit de la ardere poate fi încă văzut la început. După un timp, fumul devine invizibil. Ai folosit vreodată parfum? Chiar dacă pulverizezi parfum în camera ta, ceilalți din afara casei pot totuși să simtă mirosul. În mod similar, dacă mama ta gătește o masă delicioasă și apetisantă în bucătărie, aroma poate fi simțită din casele vecinilor. De ce se întâmplă asta?

Înțelegerea difuziei

Există multe alte exemple. Dacă puneți câteva picături de cerneală sau colorant alimentar într-un pahar cu apă limpede, cerneala sau colorantul alimentar se va răspândi uniform în apă. Acest lucru se întâmplă automat. Exemplele anterioare sunt evenimente de difuzie care sunt adesea experimentate în viața de zi cu zi. Difuzia este procesul de mișcare a moleculelor unei substanțe dintr-o zonă cu concentrație mare într-o zonă cu concentrație scăzută. Concentrația se referă la numărul de molecule/moli ai unei substanțe pe volum. Un loc cu concentrație mare este acolo unde există multe molecule ale unei substanțe pe volum. Invers, un loc cu concentrație scăzută este acolo unde există puține molecule pe volum.

Află mai multe

Umiditatea se referă la cantitatea de vapori de apă din aer. Când plouă, aerul este foarte umed deoarece conține mulți vapori de apă. În schimb, dacă aerul conține foarte puțini sau deloc vapori de apă, aerul este foarte uscat. Cantitatea de vapori de apă din aer este exprimată ca umiditate relativă.

Umiditatea relativă este raportul dintre presiunea parțială a aburului și presiunea de vapori saturați a apei la o anumită temperatură (prin abur aici înțelegem vapori de apă). Umiditatea relativă este exprimată ca procent, formulată matematic după cum urmează:

Află mai multe

15 exemple de probleme ale circuitelor electrice

1. Uită-te la imagine!

Dacă R1 ₌ 6 Ω, R2 ₌ R3 ₌ 2 Ω și diferența de potențial este de 14 volți, atunci magnitudinea curentului care curge este...

A. 7 A

B. 6 A

C. 2 A

D. 1 A

Pembahasan

Află mai multe

Definiția fierberii

Fierberea este procesul de schimbare a unei stări lichide în stare gazoasă. Fierberea are loc atunci când presiunea vaporilor saturați este egală cu presiunea aerului exterior (presiunea aerului exterior = presiunea atmosferică). Cu această ocazie vom discuta doar despre apa clocotită. Presiunea vaporilor saturați a apei este direct proporțională cu temperatura apei, cu cât temperatura apei este mai mare, cu atât presiunea vaporilor saturați a apei este mai mare. Când încălzim apă, pe fundul recipientului apar de obicei bule mici. Prezența bulelor indică o trecere de la lichid la gaz. Dacă presiunea vaporilor saturați din bulă este mai mică decât presiunea aerului exterior, bula se va micșora și se va prăbuși înainte de a ajunge la suprafață. Bula se prăbușește deoarece forța de împingere a aerului exterior este mai mare decât forța de împingere a aburului din interiorul bulei. Presiunea aerului exterior este mai mare decât presiunea vaporilor din bulă, deci aerul exterior are o forță mai mare (P = F/A).

Află mai multe

Teoria cinetică

Procesul de evaporare poate fi explicat folosind teoria cinetică. La fel ca moleculele de gaz, și moleculele de apă se mișcă. Diferența este că moleculele de apă nu se pot separa deoarece forțele atractive dintre ele sunt încă capabile să le țină împreună. În schimb, forțele atractive dintre moleculele de gaz sunt foarte slabe, așa că moleculele de gaz nu se pot lipi între ele. Atunci când se mișcă, moleculele de apă au viteză. Unele molecule de apă au viteze mari, în timp ce altele au viteze mici. Distribuția vitezelor moleculelor de apă seamănă cu distribuția Maxwell.

Află mai multe