Содержание
- 2. Как известно, вещества могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. При этом они характеризуются различными
- 3. Шарик заполненный воздухом или просто воздушный шарик является хорошим объектом для исследования зависимости давления газа от
- 4. Тема: исследование зависимости давления воздуха внутри шарика от его объема. Цель: определить зависимость давления воздуха внутри
- 5. Измерение давления в воздушном шарике
- 6. Для изучения зависимости давления газа в воздушном шаре от его объема можно также провести следующий эксперимент.
- 7. а) б) Опыт, демонстрирующий зависимость давления газа от объема.
- 8. ВЫВОД:ПРИ НЕИЗМЕННОЙ МАССЕ И ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА ВНУТРИ ВОЗДУШНОГО ШАРИКА: - уменьшение объема воздушного шарика, т.е. уменьшение
- 9. Манометры – приборы для измерения давлений. Манометры бывают: а) жидкостные б) металлические
- 11. Скачать презентацию
Слайд 2
Как известно, вещества могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии.
Как известно, вещества могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии.
При этом они характеризуются различными свойствами. Так свойства газов определяются такими параметрами, как давление, температура, занимаемый объем, масса и т.д. В отличие от твердых тел и жидкостей газы заполняют весь сосуд, в котором они находятся (например, стальной баллон для хранения газов, камеру автомобильной шины, шар из латекса и т. д.). При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона или камеры, в которых он находится. Газы легко сжимаемы.
Причина давления газов связана с хаотичным быстрым движением молекул. Беспорядочно двигаясь, они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ. Газ состоит из огромного количества молекул, поэтому и число их ударов очень велико.
Таким образом, в газах давление создается множественными ударами беспорядочно движущихся молекул.
Газы занимают весь предоставленный им объем, так как их молекулы не связаны между собой. Понятно, что чем объем больше, тем количество молекул в единице объема будет меньше. Следовательно, меньше молекул будет ударять по поверхности, и, значит, давление газа будет меньше.
Следовательно, давление и объем газа находятся в обратно пропорциональной зависимости: чем больше объем, тем меньше давление, и чем меньше объем, тем больше давление.
При этом надо иметь в виду, что это справедливо в случае, когда масса газа и температура считаются неизменными.
Причина давления газов связана с хаотичным быстрым движением молекул. Беспорядочно двигаясь, они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ. Газ состоит из огромного количества молекул, поэтому и число их ударов очень велико.
Таким образом, в газах давление создается множественными ударами беспорядочно движущихся молекул.
Газы занимают весь предоставленный им объем, так как их молекулы не связаны между собой. Понятно, что чем объем больше, тем количество молекул в единице объема будет меньше. Следовательно, меньше молекул будет ударять по поверхности, и, значит, давление газа будет меньше.
Следовательно, давление и объем газа находятся в обратно пропорциональной зависимости: чем больше объем, тем меньше давление, и чем меньше объем, тем больше давление.
При этом надо иметь в виду, что это справедливо в случае, когда масса газа и температура считаются неизменными.
Слайд 3
Шарик заполненный воздухом или просто воздушный шарик является хорошим объектом
Шарик заполненный воздухом или просто воздушный шарик является хорошим объектом
для исследования зависимости давления газа от его занимаемого объема. Рассмотрим шарик с воздухом. Возьмем шарик и будем его надувать. Объем шарика растет до тех пор, пока сила давления воздуха внутри шарика не сравняется с силой упругости оболочки. При этом оболочка шарика принимает форму шара, то есть газ давит на его стенки по всем направлениям в среднем одинаково. Таким образом, в случае воздушного шарика давление газа на стенки вызывается ударами молекул газа и направлено во все стороны одинаково.
Что происходит с давлением воздуха внутри шарика при изменении его объема? Это можно определить с помощью различных экспериментов. Рассмотрим один из таких экспериментов.
Что происходит с давлением воздуха внутри шарика при изменении его объема? Это можно определить с помощью различных экспериментов. Рассмотрим один из таких экспериментов.
Слайд 4
Тема: исследование зависимости давления воздуха внутри шарика от его объема.
Цель: определить
Тема: исследование зависимости давления воздуха внутри шарика от его объема.
Цель: определить
зависимость давления воздуха внутри шарика от его объема.
Оборудование: шарик, линейка , жидкостный манометр.
Для исследования зависимость давления воздуха внутри шарика от его объема поместим в него некоторую массу воздуха (шарик находится в помещении при постоянной комнатной температуре). Для измерения давления используем жидкостный манометр, который состоит из двухколенной стеклянной трубки, в которую налита какая –нибудь жидкость. На правое колено U-образной трубки, в которую налита однородная жидкость, наденем шарик. Слегка сожмем шарик – высота жидкости в правом колене уменьшится, а в правом увеличится (рис.3). На уровне АВ давление в жидкости будет одинаковым. В точке В это будет давление воздуха рв в правом колене, а в точке А - атмосферное давление ра плюс давление ρgΔh столба жидкости Δh. Следовательно, рв=ра+ ρgΔh.
Таким образом, с помощью U-образной трубки, заполненной однородной жидкостью, и линейки для измерения разности уровней жидкости в коленах трубки можно определить разницу Δp между давлением воздуха в сосуде и атмосферным давлением: Δp =рв - ра = ρgΔh, т.е. разница компенсируется давлением столба жидкости.
Что происходит с давлением воздуха внутри шарика при изменении его объема? Это можно почувствовать, сжимая воздушный шарик в руке. Чтобы шарик становился меньше, необходимо давить сильнее. Таким образом, по мере уменьшения объема давление внутри шарика возрастает. Что и следует из показаний манометра.
Две величины, давление р и объем V обратно пропорциональны друг другу. Если между значениями давления и объема существует обратно пропорциональная зависимость: p=k/V, то их произведение остается неизменным, даже если эти величины будут изменяться: pV=k (где k – константа в обоих уравнениях).
Для воздуха и других газов эта зависимость называется законом Бойля–Мариотта. Данный закон справедлив для постоянной массы и неизменной температуры газа.
Оборудование: шарик, линейка , жидкостный манометр.
Для исследования зависимость давления воздуха внутри шарика от его объема поместим в него некоторую массу воздуха (шарик находится в помещении при постоянной комнатной температуре). Для измерения давления используем жидкостный манометр, который состоит из двухколенной стеклянной трубки, в которую налита какая –нибудь жидкость. На правое колено U-образной трубки, в которую налита однородная жидкость, наденем шарик. Слегка сожмем шарик – высота жидкости в правом колене уменьшится, а в правом увеличится (рис.3). На уровне АВ давление в жидкости будет одинаковым. В точке В это будет давление воздуха рв в правом колене, а в точке А - атмосферное давление ра плюс давление ρgΔh столба жидкости Δh. Следовательно, рв=ра+ ρgΔh.
Таким образом, с помощью U-образной трубки, заполненной однородной жидкостью, и линейки для измерения разности уровней жидкости в коленах трубки можно определить разницу Δp между давлением воздуха в сосуде и атмосферным давлением: Δp =рв - ра = ρgΔh, т.е. разница компенсируется давлением столба жидкости.
Что происходит с давлением воздуха внутри шарика при изменении его объема? Это можно почувствовать, сжимая воздушный шарик в руке. Чтобы шарик становился меньше, необходимо давить сильнее. Таким образом, по мере уменьшения объема давление внутри шарика возрастает. Что и следует из показаний манометра.
Две величины, давление р и объем V обратно пропорциональны друг другу. Если между значениями давления и объема существует обратно пропорциональная зависимость: p=k/V, то их произведение остается неизменным, даже если эти величины будут изменяться: pV=k (где k – константа в обоих уравнениях).
Для воздуха и других газов эта зависимость называется законом Бойля–Мариотта. Данный закон справедлив для постоянной массы и неизменной температуры газа.
Слайд 5
Измерение давления в воздушном шарике
Измерение давления в воздушном шарике
Слайд 6
Для изучения зависимости давления газа в воздушном шаре от его объема
Для изучения зависимости давления газа в воздушном шаре от его объема
можно также провести следующий эксперимент.
Несильно надутый воздушный шарик положим в герметичную емкость, из которой можно откачать воздух.
Например, под колокол воздушного насоса помещают завязанный резиновый шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму (рис.а). Затем насосом откачивают воздух из-под колокола. Оболочка шарика, вокруг которой воздух становится все более разряженным, постепенно раздувается и принимает сферическую форму.
В эксперименте мы можем, как уменьшать, так и увеличивать внешнее давление, изменяя тем самым давления внутри шарика.
Как можно объяснить изменение давления в шарике от его объема в данном опыте? Температуру газа в данном опыте можно считать постоянной. Молекулы воздуха движутся и потому непрерывно ударяют о стенки шарика внутри и снаружи. При откачивании воздуха число молекул под колоколом вокруг оболочки шарика уменьшается. Но внутри шарика их число не изменяется, так как масса газа внутри шарика осталась неизменной. Поэтому число ударов молекул о внешнюю поверхность оболочки становится меньше числа ударов о внутреннюю поверхность. Из-за этого шарик растет (раздувается) и принимает такие размеры, при которых сила упругости его резиновой оболочки становится равной силе давления газа, находящегося внутри его. При увеличении объема этой же массы газа шарика число молекул в каждом кубическом сантиметре, а значит, и число их ударов о стенки сосуда станет меньше. При этом давление газа внутри шарика становится меньше.
При этом оболочка шарика принимает сферическую форму (рис.б).
При увеличении внешнего давления объем шарика и соответственно ли объем газа в нем соответственно уменьшить, но так как его масса осталась неизменной, то в каждом кубическом сантиметре газа молекул станет больше. Это означает, что плотность газа увеличится. Тогда число ударов молекул о стенки сосуда возрастет, и давление газа станет больше.
Несильно надутый воздушный шарик положим в герметичную емкость, из которой можно откачать воздух.
Например, под колокол воздушного насоса помещают завязанный резиновый шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму (рис.а). Затем насосом откачивают воздух из-под колокола. Оболочка шарика, вокруг которой воздух становится все более разряженным, постепенно раздувается и принимает сферическую форму.
В эксперименте мы можем, как уменьшать, так и увеличивать внешнее давление, изменяя тем самым давления внутри шарика.
Как можно объяснить изменение давления в шарике от его объема в данном опыте? Температуру газа в данном опыте можно считать постоянной. Молекулы воздуха движутся и потому непрерывно ударяют о стенки шарика внутри и снаружи. При откачивании воздуха число молекул под колоколом вокруг оболочки шарика уменьшается. Но внутри шарика их число не изменяется, так как масса газа внутри шарика осталась неизменной. Поэтому число ударов молекул о внешнюю поверхность оболочки становится меньше числа ударов о внутреннюю поверхность. Из-за этого шарик растет (раздувается) и принимает такие размеры, при которых сила упругости его резиновой оболочки становится равной силе давления газа, находящегося внутри его. При увеличении объема этой же массы газа шарика число молекул в каждом кубическом сантиметре, а значит, и число их ударов о стенки сосуда станет меньше. При этом давление газа внутри шарика становится меньше.
При этом оболочка шарика принимает сферическую форму (рис.б).
При увеличении внешнего давления объем шарика и соответственно ли объем газа в нем соответственно уменьшить, но так как его масса осталась неизменной, то в каждом кубическом сантиметре газа молекул станет больше. Это означает, что плотность газа увеличится. Тогда число ударов молекул о стенки сосуда возрастет, и давление газа станет больше.
Слайд 7
а) б)
Опыт, демонстрирующий зависимость давления газа от объема.
а) б)
Опыт, демонстрирующий зависимость давления газа от объема.
Слайд 8
ВЫВОД:ПРИ НЕИЗМЕННОЙ МАССЕ И ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА ВНУТРИ ВОЗДУШНОГО ШАРИКА:
- уменьшение объема
ВЫВОД:ПРИ НЕИЗМЕННОЙ МАССЕ И ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА ВНУТРИ ВОЗДУШНОГО ШАРИКА:
- уменьшение объема
воздушного шарика, т.е. уменьшение объема занимаемого газом, приводит к увеличению давления внутри него;
V ↓ => удары чаще => p ↑
- и наоборот, при увеличении объема воздушного шарика давление в шарике уменьшается.
V ↓ => удары чаще => p ↑
V ↓ => удары чаще => p ↑
- и наоборот, при увеличении объема воздушного шарика давление в шарике уменьшается.
V ↓ => удары чаще => p ↑
Слайд 9
Манометры – приборы для измерения давлений.
Манометры бывают:
а)
Манометры – приборы для измерения давлений.
Манометры бывают:
а)
жидкостные б) металлические
- Предыдущая
Діелектрики в електричному полі. (Лекція 12)Следующая -
Хвильова оптика