Давление смеси газов. Закон Дальтона. Осмотическое давление

Осмотическое давление

Столкновение молекул газа с поверхностью

Идеальный газ

В. Выберите из предложенных формул подходящие для вычисления давления идеального газа.

Основное уравнение МКТ идеального газа

Уравнение состояния идеального газа

А. Каковы размерности:

а) концентрации молекул n? 1) Дж/ кг; 2) Па; 3) м3;

б) молярной массы m? 4) м-3; 5) К;

в) числа Авогадро NA? 6) г/ моль; 7) моль-1;

г) плотности газа r? 8) кг/ м3; 9) Дж;

д) абсолютной температуры T? 10) Дж/К×моль; 11) кг/К×моль;

е) постоянной Больцмана kБ? 12) К-1; 13) см-3;

ж) универсальной газовой постоянной R? 14) г/ см3; 15) Н/ м2;

з) произведения P×V? 16) м2/ с2; 17) Н×м; 18) Н/м.

1); 2); 3);

4); 5); 6).

С. Найдите верные формулы для вычисления параметров, перечисленных в блоке "А" (m0- масса молекулы, M - масса газа)?

1); 2); 3); 4);

5); 6); 7); 8);

9); 10); 11); 12);

13) PV=kБT; 14); 15) PV=nRT; 16);

17); 18).

Задача 1 [ рассмотрена на лекции ].Какую долю от концентрации в атмосферном воздухе (2×1019см-3 ) должна составлять концентрация азота в колбе, чтобы его можно было считать идеальным газом?

Задача 2 [ Рассмотрена на лекции ].Газ в сосуде находится в состоянии теплового равновесия. Число молекул, проекция скорости которых лежит в малом интервале ( ux; ux+Dux ), равно DN(ux) и может быть найдено с помощью функции распределения молекул по скоростям. Масса молекул равна m. Газ разрежен, так что его можно считать идеальным.
а) Чему равно давление на стенку, создаваемое теми молекулами, скорость которых заключена в интервале ( ux; ux+Dux ). Ответ выразите через DN(ux), объем сосуда V, проекцию скорости на перпендикуляр к площадке и массу молекулы (см. задачу 2).
б) Рассчитайте полное давление, создаваемое молекулами на стенку. Выразите его через среднюю кинетическую энергию молекул. Полное число молекул газа в сосуде N.

Задача 3 [ С5.4.3 ]. В разреженном газе с постоянной скоростью v движется диск радиуса R. Скорость направлена вдоль оси диска. Оцените силу сопротив­ления, действующую на диск. Скорость диска много меньше тепловой скорости молекул. Молярная масса газа m, давление Р, средняя кинетическая энергия молекул газа e.

Задача 4 [ рассмотрена на лекции ]. Давление, которое создает газ с молярной массой m при температуре Т (см. задачу 2), выразите через полную массу газа в сосуде М, объем которого V и температуру. Постоянную, равную, называют универсальной газовой постоянной.

Задача 5 (Рассмотрена на лекции). Вернемся к условию задачи 3. Допустим, в сосуде имеется смесь газов с концентрациями n1 и n2. Выразите давление на стенку сосуда, создаваемое смесью, через n1, n2 и температуру Т. Сформулируйте общее правило для расчета давления смеси.

Задача 6. В опыте по демонстрации величины атмосферного давления в консервную банку с маленьким отверстием наливают немного воды и при открытом отверстии кипятят несколько минут. Затем отверстие затыкают, а банку охлаждают холодной водой. Атмосферное давление сминает банку. Объясните, почему при охлаждении банки давление внутри ее сильно понижается.