Измерение скоростей молекул газа

Август 31, 2022

Главная
Физика
Измерение скоростей молекул газа

Содержание

2. Идеальный и реальный газ Расстояния >>размеров молекул (материальные точки). Взаимодействием молекул пренебрегаем: взаимодействуют при столкновении, Ек
3. Давление газа р в МКТ Для чего используют данную модель ? ? График? 0 t р0
4. Идеальный газ 1. Идеальным газом называется… Модель реального газа, где молекулы газа рассматривают как материальные точки,
5. Сила притяжения Сила отталкивания ИТОГО: Сила взаимодействия Применимы ли такие графики при рассмотрении идеального газа?
6. Скорость молекул 1. В какой ёмкости температура выше? 2. Одинаковы ли скорости молекул: а) в разных
7. Распределение молекул по скоростям . ν Число молекул на единичный интервал скоростей 0 (для разных температур)
8. Средняя скорость теплового движения молекул При 0ºС для молекул азота для молекул водорода Выведем формулу, по
9. Внимание! Вопрос! 1. Средние скорости молекул превышают скорость звука и достигают сотен м/с. Почему же запах
10. Как измерить скорости молекул газа ?
11. Конструируем установку Скорости молекул разные! Линия прицеливания Пуля Стрела s t-? ПОДСКАЗКА
12. Принцип опыта по определению скоростей молекул Молекул много, они очень малы. Следовательно, мишень не должна быстро
13. Опыт Штерна,1920г. Место попадания самых быстрых молекул Распределение молекул по скоростям Самые медленные молекулы Стеклянный колпак
14. Выведем формулу для средней скорости атомов RВ RА φ s
15. Внимание! Вопрос! 1. Почему в опыте Штерна полоска серебра: а) смещена; б) размыта по краям; в)
16. Внимание! Вопрос! *3. Какой скоростью обладала молекула паров серебра, если её угловое смещение в опыте Штерна
17. Объясните, а как действует эта установка? Через прорези проходят частицы со скоростями υ+Δυ . Для того
18. Внимание! Вопрос! 1. Для чего в данном опыте используются вращающиеся диски? 2. Докажите, что не существует
19. ЕГЭ 1. Учительница вошла в класс. Ученик, сидящий на последней парте почувствовал запах её духов через
20. ЕГЭ 2. На рисунках I, II, III приведены зависимости силы взаимодействия между молекулами от расстояния между
21. ЕГЭ В эксперименте получены данные, что при заданной температуре молекулы можно разбить на три группы, обладающие
22. ЕГЭ 4. Воздух в комнате состоит из смеси газов: кислорода, углекислого газа, паров воды и др.
23. Использованная литература 1.Пурышева Н.С. и др. Физика. Рабочая тетрадь для 10 класса. – М.: Открытый мир,
25. Скачать презентацию

Слайд 2

Идеальный и реальный газ
Расстояния >>размеров молекул (материальные точки). Взаимодействием молекул пренебрегаем:

взаимодействуют при столкновении, Ек >>Ер.

Повторение

Слайд 3

Давление газа р в МКТ
Для чего используют данную модель ?
?
График?
0
t
р0
р
динамометр

Слайд 4

Идеальный газ
1. Идеальным газом называется…
Модель реального газа, где молекулы газа

рассматривают как материальные точки, взаимодействие между которыми происходит только при столкновении.
2. Объясните своими словами содержание понятия «идеальный газ».
3. При каких условиях реальный газ можно заменить моделью «идеальный газ»?
4. При каких условиях реальный газ нельзя считать идеальным?
Подсказка:
концентрация, давление, температура.
5. Будут ли различаться физические свойства различных разреженных газов, если к ним применима одна и та же модель –идеальный газ?

Слайд 5

Сила притяжения
Сила отталкивания
ИТОГО: Сила взаимодействия
Применимы ли такие графики при рассмотрении идеального

газа?

Слайд 6

Скорость молекул
1. В какой ёмкости температура выше?
2. Одинаковы ли скорости молекул:

а) в разных сосудах; б)в одном и том же сосуде?

30ºС 8ºС

Слайд 7

Распределение молекул по скоростям .
ν
Число молекул на единичный интервал скоростей
0
(для

разных температур)

Как изменится график при повышении температуры?

СПРАВКА Такое распределение справедливо для массовых процессов, характеризующихся внутренней хаотичностью: распределение людей по умственным и физическим способностям, материальному достатку, по росту, возрасту работающих, политическим пристрастиям на выборах (на графике отдельные точки), распределение одинаковых снарядов по дальности полёта при равных условиях. Статистика!

Слайд 8

Средняя скорость теплового движения молекул
При 0ºС
для молекул азота

для молекул водорода

Выведем формулу, по которой это было вычислено:

Ек=

Е=

Средняя квадратичная скорость

Слайд 9

Внимание! Вопрос!
1. Средние скорости молекул превышают скорость звука и достигают сотен

м/с. Почему же запах духов в комнате из одного угла в другой распространяется достаточно медленно (порядка десятков секунд)?
2. Как изменится средняя квадратичная скорость движения молекул при увеличении температуры в 4 раза?
3. Какие молекулы в атмосфере движутся быстрее: молекулы азота или молекулы кислорода?

4. Во ск. раз υкв молекул О2 меньше, чем у Н2? Температуры одинаковы.

М/NА

Слайд 10

Как измерить скорости молекул газа
?

Слайд 11

Конструируем установку
Скорости молекул разные!
Линия прицеливания
Пуля Стрела
s
t-?
ПОДСКАЗКА

Слайд 12

Принцип опыта по определению скоростей молекул
Молекул много, они очень малы. Следовательно,

мишень не должна быстро уехать. Как сделать так, чтобы мишень всё время была перед стрелками, но при этом место попада-ния зависело от скорости «снаряда»?

Слайд 13

Опыт Штерна,1920г.
Место попадания самых быстрых молекул
Распределение молекул по скоростям
Самые медленные молекулы
Стеклянный

колпак
Внешний цилиндр
Внутренний цилиндр
Щель
Металлическая нить (платина)

6. Полая ось
7. Контактные кольца
8. Слой серебра

СПРАВКА:
Коаксиальные цилиндры имеют общую ось.

Слайд 14

Выведем формулу для средней скорости атомов
RВ
RА
φ
s

Слайд 15

Внимание! Вопрос!
1. Почему в опыте Штерна полоска серебра: а) смещена; б)

размыта по краям; в) неоднородна по толщине?
2. При вращении прибора Штерна с частотой 45 сˉ¹ среднее смещение полоски серебра, обусловлен-ное вращением, составляло 1,12 см. Радиусы внутреннего и внешнего цилиндров равны 1,2 и 16 см. Найти среднюю квадратичную скорость атомов серебра из данных опыта и сравнить её с теоретическим значением, если температура накала платиновой нити равна 1500 К.

R=8,31 Дж/(моль∙К)

ОТВЕТЫ: 598 м/с ; 588 м/с

Слайд 16

Внимание! Вопрос!
*3. Какой скоростью обладала молекула паров серебра, если её угловое

смещение в опыте Штерна составляло 5,4º при частоте вращения прибора 150 сˉ¹ ? Расстояние между внутренним и внешним цилиндрами равно 2 см.

ОТВЕТ:200 м/с

RВ

Слайд 17

Объясните, а как действует эта установка?
Через прорези проходят частицы со

скоростями υ+Δυ . Для того чтобы частица попала на детектор, она должна успеть за время t =α/ω пройти путь ℓ. υ=ℓ/t=ℓω/α

Щели формируют пучок. Диски с прорезями сортируют молекулы по скоростям. Угол между прорезями =α.

Слайд 18

Внимание! Вопрос!
1. Для чего в данном опыте используются вращающиеся диски?
2. Докажите,

что не существует преимущественного направления скорости молекул идеального газа.

υ=ℓ/t=ℓω/α

3. Угол между прорезями во вращающихся дисках в опыте Штерна (№2) составляет 90º. Прорезь образует угол 2º. Средняя скорость частиц, попадающих в вакуумную камеру 450 м/с. В каком интервале скоростей детектор фиксирует частицы?

Расстояние между дисками ℓ и угловая скорость их вращения

88º ≤α2≤ 92º

ОТВЕТ: (450±10)м/с

не изменяются.
=>

Слайд 19

ЕГЭ
1. Учительница вошла в класс. Ученик, сидящий на последней парте

почувствовал запах её духов через 10 с. Скорость распространения запаха в комнате определяется, в основном скоростью
испарения;
диффузии;
броуновского движения;
конвекционного переноса
воздуха

Слайд 20

ЕГЭ
2. На рисунках I, II, III приведены зависимости силы взаимодействия

между молекулами от расстояния между ними. Какая зависимость соот-ветствует реальному газу?

I; 2) II; 3) III; 4) Ни одна из зависимостей

III

Слайд 21

ЕГЭ
В эксперименте получены данные, что при заданной температуре молекулы можно разбить

на три группы, обладающие разными скоростями, и распределение по группам представляется в виде диаграммы. Считая, что в каждой группе молекулы движутся со скоростью, соответству-ющей середине интервала скоростей, оцените среднюю квадратичную скорость всех молекул.
1) 552 м/с; 2)600 м/с; 3) 663м/с; 4)1000м/с

0- 400 м/с 400- 800 м/с 800-1200 м/с

25% 50% 25%

υ²=(200² ∙ 0,25 + 600² ∙ 0,5 + 1000² ∙0,25):1

Предварительные вопросы:
Как вы рассчитаете средний возраст членов вашей семьи?
Как вы будете вычислять средний возраст учеников в классе, если их можно разбить на 3 возрастные группы: 15, 16 и 17 лет?

Слайд 22

ЕГЭ
4. Воздух в комнате состоит из смеси газов: кислорода, углекислого

газа, паров воды и др. Какие из физических параметров этих газов обязательно одинаковы при тепловом равновесии?
1)температура;
2)парциальное давление
(давление каждого газа в
отдельности);
3)концентрация;
4)средний квадрат скорости
теплового движения

Слайд 23

Использованная литература
1.Пурышева Н.С. и др. Физика. Рабочая тетрадь для 10 класса.

– М.: Открытый мир, 1997. – 160 с.
2. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н.Н. Физика -10. –М.: Просвещение, 2011.
3. Касьянов В.А. Физика -10.- М.: Дрофа, 2005.
4. Орлов В.А. ЕГЭ-2008. Физика. –М.: Интеллект-Центр, 2007.
5. Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. 10-11 кл. – М.: Дрофа, 2002.

Измерение скоростей молекул газа

Содержание

Идеальный и реальный газРасстояния >>размеров молекул (материальные точки). Взаимодействием молекул пренебрегаем:

Давление газа р в МКТ Для чего используют данную модель ??График?0tр0рдинамометр

Идеальный газ1. Идеальным газом называется… Модель реального газа, где молекулы газа

Сила притяженияСила отталкиванияИТОГО: Сила взаимодействияПрименимы ли такие графики при рассмотрении идеального

Скорость молекул1. В какой ёмкости температура выше?2. Одинаковы ли скорости молекул:

Распределение молекул по скоростям . νЧисло молекул на единичный интервал скоростей0(для

Средняя скорость теплового движения молекул При 0ºС для молекул азота

Внимание! Вопрос!1. Средние скорости молекул превышают скорость звука и достигают сотен

Как измерить скорости молекул газа?

Конструируем установку Скорости молекул разные!Линия прицеливанияПуля Стрелаst-?ПОДСКАЗКА

Принцип опыта по определению скоростей молекулМолекул много, они очень малы. Следовательно,

Опыт Штерна,1920г.Место попадания самых быстрых молекулРаспределение молекул по скоростямСамые медленные молекулыСтеклянный

Выведем формулу для средней скорости атомовRВRАφs

Внимание! Вопрос!1. Почему в опыте Штерна полоска серебра: а) смещена; б)

Внимание! Вопрос!*3. Какой скоростью обладала молекула паров серебра, если её угловое

Объясните, а как действует эта установка? Через прорези проходят частицы со

Внимание! Вопрос!1. Для чего в данном опыте используются вращающиеся диски?2. Докажите,

ЕГЭ 1. Учительница вошла в класс. Ученик, сидящий на последней парте

ЕГЭ 2. На рисунках I, II, III приведены зависимости силы взаимодействия

ЕГЭВ эксперименте получены данные, что при заданной температуре молекулы можно разбить

ЕГЭ 4. Воздух в комнате состоит из смеси газов: кислорода, углекислого

Использованная литература1.Пурышева Н.С. и др. Физика. Рабочая тетрадь для 10 класса.

Похожие презентации