απορία; ΟΤΑΝ ΕΧΕΙΣ ΑΠΟΡΙΑ

3-5 ΤΑ ΠΡΩΤΑ ΣΗΜΑΝΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Η κινητική θεωρία δείχνει πώς η πίεση και η θερμοκρασία ενός αερίου εξαρτώνται από τις ταχύτητες των μορίων: η πίεση οφείλεται στις κρούσεις στα τοιχώματα και η απόλυτη θερμοκρασία είναι ανάλογη της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων.

Β΄ Λυκείου · Φυσική θετικών · 25 λεπτά

Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.

Άνοιγμα βιβλίου ↗

Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο, έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

  1. Πίεση είναι το μονόμετρο μέγεθος p = ΔF/ΔA: κάθετη δύναμη ανά εμβαδόν. Σε αέριο οφείλεται στις κρούσεις των μορίων με τα τοιχώματα.
  2. Από τους νόμους της μηχανικής και τις παραδοχές βρίσκουμε p = (1/3)·N·m·ῡ²/V, ή με την πυκνότητα p = (1/3)·ρ·ῡ².
  3. Γραμμένη με την κινητική ενέργεια: pV = (2/3)·N·((1/2)·m·ῡ²).
  4. Η σταθερά Boltzmann είναι k = R/N_A = 1,381·10⁻²³ J/(μόριο·K), και η καταστατική γράφεται pV = NkT.
  5. Συνδυάζοντας τα δύο βρίσκουμε (1/2)·m·ῡ² = (3/2)·k·T: η θερμοκρασία είναι ανάλογη της μέσης μεταφορικής κινητικής ενέργειας κάθε μορίου.
  6. Ενεργός ταχύτητα: υεν = √ῡ² = √(3kT/m) = √(3RT/M).
  7. Η απόδειξη της σχέσης για την πίεση χρησιμοποιεί κυβικό δοχείο, τη μεταβολή ορμής κάθε μορίου στην κρούση (−2m·υx) και το ότι τα μόρια κινούνται άτακτα, άρα ῡx² = ῡ²/3.

Πρόσωπα

Boltzmann
δίνει το όνομα στη σταθερά k = R/N_A
Avogadro
σταθερά N_A, μόρια ανά mol
Newton
ο 2ος νόμος F = ΔP/Δt στην απόδειξη

Όροι

p = ΔF/ΔA
ορισμός της πίεσης
πίεση αερίου
οφείλεται στις κρούσεις στα τοιχώματα
p = (1/3)·N·m·ῡ²/V
πίεση από τις ταχύτητες των μορίων
p = (1/3)·ρ·ῡ²
πίεση με την πυκνότητα
ῡ²
μέσος όρος των τετραγώνων των ταχυτήτων
σταθερά Boltzmann k
k = R/N_A
τιμή της k
1,381·10⁻²³ J/(μόριο·K)
N_A
σταθερά Avogadro, μόρια ανά mol
pV = NkT
καταστατική με τον αριθμό μορίων
(1/2)·m·ῡ² = (3/2)·k·T
μέση κινητική ενέργεια μορίου
ενεργός ταχύτητα υεν
υεν = √(3kT/m)
υεν με τη γραμμομοριακή μάζα
υεν = √(3RT/M)
ΔP σε ελαστική κρούση με τοίχωμα
−2m·υx
P και p στην απόδειξη
ορμή και πίεση αντίστοιχα
άτακτη κίνηση στην απόδειξη
ῡx² = ῡy² = ῡz² = ῡ²/3

ΠΑΙΞΕ ΤΟΤηλεπαιχνίδι · Η Σκάλα · Η Τελεία · Κρεμάλα · Ζευγάρια · όλα με την ύλη αυτού του μαθήματος.

Εξάσκηση

Συχνές απορίες

Από πού προέρχεται η πίεση ενός αερίου;

Από τις δυνάμεις που ασκούν τα μόρια στα τοιχώματα όταν συγκρούονται με αυτά. Η κινητική θεωρία δίνει p = (1/3)·N·m·ῡ²/V, όπου ῡ² ο μέσος όρος των τετραγώνων των ταχυτήτων.

Τι σχέση έχει η θερμοκρασία με την κίνηση των μορίων;

Η μέση μεταφορική κινητική ενέργεια ενός μορίου είναι (1/2)·m·ῡ² = (3/2)·k·T. Άρα η απόλυτη θερμοκρασία είναι μέτρο της κινητικής ενέργειας των μορίων.

Τι είναι η ενεργός ταχύτητα;

Η ρίζα του ῡ², δηλαδή του μέσου όρου των τετραγώνων των ταχυτήτων: υεν = √(3kT/m) = √(3RT/M). Για το υδρογόνο στους 27 °C το βιβλίο βρίσκει περίπου 1,93·10³ m/s.

Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.

Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.