1. тиск газу Подробиці Опубліковано 02.12.2014 16:18 Переглядів: 10363 Де б не знаходився газ: в повітряній...
2. Закон Паскаля для газів
3. Парціальний тиск. закон Дальтона

тиск газу

Подробиці Опубліковано 02.12.2014 16:18 Переглядів: 10363

Де б не знаходився газ: в повітряній кулі, автомобільної шини, або металевому балоні - він заповнює собою весь обсяг судини, в якому знаходиться.

Тиск газу виникає зовсім з іншої причини, ніж тиск твердого тіла. Воно утворюється в результаті ударів молекул об стінки посудини.

Тиск газу на стінки посудини

Рухаючись хаотично в просторі, молекули газу стикаються між собою і зі стінками посудини, в якому знаходяться. Сила удару однієї молекули мала. Але так як молекул дуже багато, і стикаються вони з великою частотою, то, діючи спільно на стінки посудини, вони створюють значний тиск. Якщо в газ поміщено тверде тіло, то воно також піддається ударам молекул газу.

Проведемо нескладний досвід. Під дзвін повітряного насоса помістимо зав'язаний повітряну кульку, в повному обсязі наповнений повітрям. Так як повітря в ньому мало, кулька має неправильну форму. Коли ж ми почнемо відкачувати повітря з-під дзвони, кулька стане роздуватися. Через деякий час він прийме форму правильного кулі.

Що ж сталося з нашим кулькою? Адже він був зав'язаний, отже, кількість повітря в ньому залишилося колишнім.

Все пояснюється досить просто. Під час руху молекули газу стикаються з оболонкою кульки зовні і всередині нього. Якщо повітря відкачується з дзвони, молекул стає менше. Зменшується щільність, а значить і частота ударів молекул об зовнішню оболонку також зменшується. Отже, тиск зовні оболонки падає. А так як всередині оболонки число молекул не змінився, то внутрішній тиск перевищує зовнішнє. Газ тисне зсередини на оболонку. І з цієї причини вона поступово роздувається і приймає форму кулі.

Закон Паскаля для газів

Молекули газу дуже рухливі. Завдяки цьому тиск вони передають не тільки в напрямку дії сили, що викликає це тиск, а й рівномірно в усіх напрямках. Закон про передачу тиску сформулював французький вчений Блез Паскаль: «Тиск, вироблене на газ або рідина, передається без змін в будь-яку точку в усіх напрямках». Цей закон називають основним законом Паскаля - науки про рідини і газі в стані рівноваги.

Закон Паскаля підтверджується досвідом з приладом, який називають кулею Паскаля. Цей прилад являє собою кулю з твердої речовини з пророблену в ньому крихітними отворами, з'єднаний з циліндром, по якій рухається поршень. Куля заповнюється димом. При стисненні поршнем дим виштовхується з отворів кулі однаковими цівками.

Тиск газу обчислюють за формулою:

де е lin - середня кінетична енергія поступального руху молекул газу;

n - концентрація молекул

Парціальний тиск. закон Дальтона

На практиці найчастіше нам доводиться зустрічатися ні з чистими газами, а з їх сумішами. Ми дихаємо повітрям, що є сумішшю газів. Вихлопні гази автомобілів - теж суміш. При зварюванні вже давно не застосовується чистий вуглекислий газ. Замість нього також використовують газові суміші.

Газовою сумішшю називають суміш газів, які не беруть хімічні реакції між собою.

Тиск окремого компонента газової суміші називається парціальним тиском.

Якщо припустити, що всі гази суміші є ідеальними газами, то тиск суміші визначається законом Дальтона: «Тиск суміші ідеальних газів, які не взаємодіють хімічно, дорівнює сумі парціальних тисків».

Його величина визначається за формулою:

Кожен газ в суміші створює парціальний тиск. Його температура дорівнює температурі суміші.

Тиск газу можна змінити, змінюючи його щільність. Чим більше газу буде закачано в металевий балон, тим більше в ньому буде молекул, що вдаряються об стінки, і тим вище стане його тиск. Відповідно, відкачуючи газ, ми розріджує його, і тиск знижується.

Але тиск газу також можна змінити, змінивши його обсяг або температуру, тобто, стиснувши газ. Стиснення проводять, впливаючи силою на газоподібне тіло. В результаті такого впливу зменшується займаний ним об'єм, підвищується тиск і температура.

Газ стискається в циліндрі двигуна при русі поршня. На виробництві високий тиск газу створюють, стискаючи його за допомогою складних пристроїв - компресорів, які здатні створити тиск до кількох тисяч атмосфер.