Давление газа конспект урока

Обновлено: 04.07.2024

Тип урока: комбинированный на основе исследовательской деятельности.

установить причину существования давления в газах с точки зрения молекулярного строения вещества;
выяснить:
от чего зависит давление газа
как можно его изменить.

сформировать знания о давлении газа и природе возникновения давления на стенки сосуда, в котором находится газ;
сформировать умение объяснять давление газа на основе учения о движении молекул, зависимости давления от объема при постоянной массе и температуре, а также и при изменении температуры;
развить общеучебные знания и умения: наблюдать, делать выводы;
способствовать привитию интереса к предмету, развития внимания, научного и логического мышления учащихся.

Оборудование и материалы к уроку: компьютер, экран, мультимедиапроектор, презентация к уроку, колба с пробкой, штатив, спиртовка, шприц, воздушный шар, пластиковая бутылка с пробкой.

Проверка домашнего задания.
Актуализация знаний.
Объяснение нового материала.
Закрепление пройденного материала на уроке.
Итог урока. Домашнее задание.

Я предпочитаю то, что можно увидеть, услышать и изучить. (Гераклит) (Слайд 2)

– Это девиз нашего урока

– На прошлых уроках мы с вами узнали о давлении твердых тел, от каких физических величин зависит давление.

1. Повторение пройденного материала

1. Что такое давление?
2. От чего зависит давление твердого тела?
3. Как давление зависит от силы, приложенной перпендикулярно опоре? Каков характер этой зависимости?
4. Как давление зависит от площади опоры? Каков характер этой зависимости?
5. В чем причина давления твердого тела на опору?

Качественная задача.

Одинаковы ли силы, действующие на опору, и давление в обоих случаях? Почему?

Проверка знаний. Тестирование (проверка и взаимопроверка)

Тест

1. Физическая величина, имеющая размерность паскаль (Па), называется:

а) сила; б) масса; в) давление; г) плотность.

2. Силу давления увеличили в 2 раза. Как изменится давление?

а) уменьшится в 2 раза; б) останется прежним; в) увеличится в 4 раза; г) увеличится в 2 раза.

3. Давление можно рассчитать по формуле:

4. Какое давление на пол оказывает ковёр весом 200 Н, площадью 4 м 2 ?

а) 50 Па; б) 5 Па; в) 800Па; г) 80 Па.

5. Два тела равного веса поставлены на стол. Одинаковое ли давление они производят на стол?

2. Актуализация знаний (в форме беседы)

– Почему воздушные шары и мыльные пузыри круглые?
Учащиеся надувают воздушные шары.
– Чем мы заполнили шары? (Воздухом) Чем еще можно заполнить шары? (Газами)
– Предлагаю сжать шары. Что вам мешает сжать шары? Что действует на оболочку шара?
– Возьмите пластиковые бутылки, закройте пробкой и попробуйте сжать.
– О чем пойдет речь на уроке?

– Тема урока: Давление газа

3. Объяснение нового материала

Газы, в отличии от твёрдых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором находятся.
Стремясь расшириться, газ оказывает давление на стенки, дно и крышку любого тела, с которым он соприкасается.
(Слайд 9) Картинки стальных баллонов, в которых находится газ; камеры автомобильной шины; мяча
Давление газа обусловлено иными причинами, чем давление твердого тела на опору.

Вывод: давление газа на стенки сосуда (и на помещенное в газ тело) вызывается ударами молекул газа.
Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате, о поверхность площадью 1 см 2 за 1 с выражается двадцатитрехзначным числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно, оно и создает давление газа.
Учащиеся самостоятельно работают с учебником. Читают опыт с резиновым шаром под колоколом. Как объяснить этот опыт? (стр.83 рис. 91)

Учащиеся объясняют опыт.

(Слайд 11) Просмотр видеофрагмента с объяснением опыта для закрепления материала.

(Слайд 12) Минутка отдыха. Зарядка для глаз.

(Слайд 14) ИМЕЮТ ЛИ ГАЗЫ ОБЪЁМ? ЛЕГКО ЛИ ИЗМЕНИТЬ ОБЪЁМ ГАЗОВ? ЗАНИМАЮТ ЛИ ГАЗЫ ВЕСЬ ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫЙ ИМ ОБЪЁМ? ПОЧЕМУ?ПОЧЕМУ? ИМЕЮТ ЛИ ГАЗЫ ПОСТОЯННЫЙ ОБЪЁМ И СОБСТВЕННУЮ ФОРМУ? ПОЧЕМУ?

(Слайд 15) У учащихся сделаны модели из шприцов. Выполнение опыта.
Учащиеся делают вывод: при уменьшении объёма газа его давление увеличивается, а при увеличении объёма давление уменьшается при условии, что масса и температура газа остаются неизменными.

(Слайд 16) Опыт с колбой

– Как изменится давление газа, если нагреть его при постоянном объеме?
При нагревании давление газа в колбе будет постепенно возрастать до тех пор, пока пробка не вылетит из склянки.
Учащиеся делают вывод: давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем выше температура газа,при условии, что масса газа и объём не изменяются. (Слайд 17)

Газы, заключенные в сосуде, можно сжимать или сдавливать, уменьшая при этом их объем. Сжатый газ равномерно распределяется во всех направлениях. Чем сильнее вы сжимаете газ, тем выше будет его давление.
Учащиеся делают вывод: давление газа тем больше, чем чаще и сильнее молекулы ударяют о стенки сосуда

4. Закрепление пройденного материала на уроке.

(Слайд 18) Подумай-ка

молекулы начинают быстрее двигаться,
молекулы начинают медленнее двигаться,
среднее расстояние между молекулами газа уменьшается,
среднее расстояние между молекулами газа увеличивается.

Чем вызвано давление газа?
Почему давление газа увеличивается при его сжатии и уменьшается при расширении?
Когда давление газа больше: в холодном или горячем состоянии? Почему?

Ответ 1. Давление газа вызвано ударами молекул газа о стенки сосуда или о помещенное в газ тело
Ответ 2. При сжатии плотность газа увеличивается, из-за чего возрастает число ударов молекул о стенки сосуда. Следовательно, увеличивается и давление. При расширении плотность газа уменьшается, что влечет за собой уменьшение числа ударов молекул о стенки сосуда. Поэтому давление газа уменьшается
Ответ 3. Давление газа больше в горячем состоянии. Это связано с тем, что молекулы газа при повышении температуры начинают двигаться быстрее, из-за чего удары их становятся чаще и сильнее.

1. Почему при накачивании воздуха в шину автомобиля с каждым разом становится все труднее двигать ручку насоса?

2. Массы одного и того же газа, находящегося в разных закрытых сосудах при одинаковой температуре, одинаковы. В каком из сосудов давление газа наибольшее? Наименьшее? Ответ объясните

3. Объясните появление вмятины на мяче

Мяч при комнатной температуре

Мяч на снегу в морозный день

Решать загадки можно вечно.
Вселенная ведь бесконечна.
Спасибо всем нам за урок,
А главное, чтоб был он впрок!

Тип урока: комбинированный на основе исследовательской деятельности.

Цель урока:

выяснить физическую природу давления газа
исследовать причины возникновения, зависимость давления газа.

Задачи:

Образовательная: побудить учащихся на уроке к активной исследовательской деятельности по выяснению причин, вызывающих давление газа и его зависимость от других физических величин
Воспитательные:
- продолжить формировать у учащихся положительное отношение к самостоятельному поиску знания;
- сформировать у учащихся представление о давлении газов, входящее в систему знаний взглядов на мир
- продолжить развивать умения работать в парах.
Развивающие:
- развитие общеучебных знаний и умений: наблюдать, делать выводы
- развитие специальных знаний и умений: моделировать сущность процессов,
- проводить мыслительный эксперимент.

Оборудование и материалы к уроку:

компьютер, интерактивная доска;
дидактический материал на карточках (лист для конспекта с пропусками, тест);
ручной насос, колба с пробкой, воздушные шарики, резиновые мячики и теннисные шарики (модели молекул), пластиковые бутылки;
шприцы для фронтального эксперимента.

Оформление к уроку:

От чего зависит давление газа (гипотеза)

на столах учащихся рабочий лист для конспекта с пропусками, которые должны быть заполнены по ходу урока (см. приложение 1).

Демонстрации: давление газа.

Использованные источники:

Физика: Большой справочник для школьников и поступающих в ВУЗы / Ю.И.Дик, В.А. Ильин, Д.А.Исаев и др. – 2-е изд. – М.: Дрофа, 1999 г.

Ход урока

1. Актуализация знаний учащихся (в форме беседы)

Учитель. Ребята, на этом уроке мы с вами попробуем объяснить одно из явлений природы. Вам (нам) придется побыть в роли не только исследователей, но и теоретиков, которые дают определение понятиям, делают выводы. Именно так создаются научные теории.

В руках учителя надутый воздушный шарик.

Ученик. Предполагаемый ответ – воздух.

Фронтальный опрос:

Какие три состояния вещества вы знаете? К какому из них относится воздух? Опишите это состояние
Вспомните, что отличает газ, от других состояний? Как ведут себя молекулы газа?
Чем отличается жидкое и твердое состояния вещества от газообразного?

Твёрдое, жидкое, газообразное. Газообразное состояние.
Молекулы находятся далеко друг от друга, силы притяжения – очень слабы.
Молекулы, двигаясь, могут оказаться в любой части пространства.
В жидком состоянии расстояние между молекулами соизмеримо с размерами молекул, поэтому силы притяжения сильнее. Чем в газообразном состоянии. В твердом состоянии притяжение между молекулами еще больше, чем у жидкостей.

Учитель. Обобщаем: газ давит на оболочку, т.е. создает давление.

Изучение давления газа – это и будет нашей задачей.

2. Подготовка к основному этапу занятия

Учитель.Сравним, как будут оказывать давление на стенки твердые тела, жидкости и газ. Проводится эксперимент Э1.

Перед классом два ученика с шариками. В один из шариков наливаем воду, во второй — помещаем мелкие твердые предметы, а третий просто надуваем.

Учитель.Есть ли отличие в оказании давления? Что необычного?

Ответы учеников: (форма шариков разная: с тв. телами и жидкими, она вытянутая, а с газом – шарообразная)отличия есть – в случае давления твердых и жидких тел мы видим, чтодавит вниз из-за притяжения к Земле.

Учитель. Но ведь и в газе молекулы – все они притягиваются к Земле. Значит, определяющим для давления газа является не это, а что?

(Создание проблемной ситуации.)

3. Основной этап. Усвоение новых знаний и способов их получения

Объектом нашего изучения является газ.
Выдвигаем гипотезу, в которой попытаемся предположить, что причиной давления газа является беспорядочное движение молекул.
Выдвигаем гипотезу, в которой попытаемся предположить, что может изменять давление газа внутри шарика?

Сейчас мы вместе смоделируем ситуацию. Для изучения явления часто используют модели. Модель – это упрощённый вариант явления или объекта.

Молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ.

Представим себе, как теннисный мячик ударяется о пластинку на пружине. При ударе пружина сжимается, а затем под действием силы упругости возвращается в первоначальное положение.

Э2. А что произойдет, если мячиков будет огромное количество?

Шарики будут ударяться о пластинку, и она будет постоянно находиться в сжатом положении.

В газе также находится множество молекул. Поэтому число ударов их о стенки сосуда, в котором находится газ, достаточно велико. Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате о поверхность площадью 1 см 2 за 1 с составляет примерно 10 24 . Сила удара каждой из молекул мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно.

3) Итак, можно сделать вывод (промежуточный этап осмысления). И сейчас каждый на листочке напишет, почему возникает давление газа.

Зачитывают написанные ответы.

Учитель. Замечательно – без учебника, вы сами смогли дать определение. Это будет началом создания теории. Далее следует описание явления.

4) Теоретическое описание явления – это установление зависимостей.

В процессе беседы заполняется таблица (на доске), в которой фиксируются возможные зависимости, предложенные учениками.

От чего зависит давление газа (гипотеза)

Результат проверки

от количества молекул

+ (учитывая, что температура определяется движением молекул)

Затем идет экспериментальная проверка этих предположений или проводится мысленный эксперимент по проверке

Э 3.

Насосом накачиваем шарик

Вывод. Чем больше количество молекул, тем выше давление

Э 4. 1)

2) Обливаем холодной и горячей водой бутылку с надетым на горлышко воздушным шариком

Вывод. Чем выше температура, тем выше давление (вспоминают, что повышение температуры приводит к увеличению скорости движения молекул).

Таким образом, в таблице по пунктам а) – б) проверка подтвердила верность предположений, поэтому ставим плюсы.

3) А вот с объемом сложнее. На столе две банки – литровая и 3-х литровая.

Учитель. В какой из них давление больше?

Ученик. Очевидно, что одинаковое.

Учитель. Проведем ещё один эксперимент.

Каждому ученику раздаются шприцы (без иголки).

Учитель. Прикройте отверстие для вставки иглы пальцем. Вдвигая поршень, обнаружьте увеличение давления. Ответьте на вопрос:

В чем причина увеличения давления, ведь количество молекул осталось прежним, температура не изменилась и молекулы те же самые? (Это проблемная задача.)

уменьшается объём
в каждую точку теперь попадает больше молекул и, получается, что они теперь чаще ударяются.

Итак, происходит не только закрепление, но и более глубокое осмысление причин, влияющих на давление газа. Видим одно – изменение объёма, – а в результате цепочки мыслительных операций приходим к истокам этой зависимости (от концентрации).

Делаем вывод, что в закрытом сосуде при изменении объёма давление меняется потому, что на единичную площадку приходится большее или меньшее количество ударов. Поэтому лучше сказать, что давление меняется в зависимости от сжатия газа.

Проверка гипотезы: давление газа зависит от количества частиц, температуры и объема вещества.

4. Закрепление

2) Задача по карточке

Сосуд разделён тонкой гибкой перегородкой.

Справа и слева видим разное количество молекул. Перегородка же не прогибается. Объясните почему.

Работа в парах

Думает каждый. Сидящие в левом ряду сообщают своё объяснение сидящим в правом.

Те, в свою очередь, выслушивают ответы и потом пересказывают по очереди всему классу.

Ответы

В одной части сосуда, разделённого тонкой непроницаемой перегородкой, газ при низкой температуре, в другой – при высокой. Либо это два разных газа: в сосуде с меньшим числом частиц молекулы более массивны.

5. Подведение итогов

Итак, с помощью экспериментов мы многое выяснили и описали изучаемое явление – разработали начальный этап теории. Что мы узнали о давлении газа?

Подготовить психологически обучающихся к уроку. Эпиграфом к нашему уроку могут служить слова: Природа так обо всем позаботилась, что повсюду ты находишь, чему учиться. (Леонардо да Винчи). На сегодняшнем уроке мы проверим правдивость этого выражения.

Проверка домашнего задания.

Проверить уровень усвоения обучающимися учебного материала.

1.Ответьте на вопросы:

А) от чего зависит результат действия силы?

Б) что называют давлением?

В) как определить давление?

Г) что принято за единицу давления?

2.Одинаково ли давление брусков на поверхность?

3. Может ли быть человеку на каменном ложе так же комфортно, как и на пуховой перине?

4. Почему буря, которая летом валит живые деревья, часто не может свалить

стоящее рядом сухое дерево без листьев, если оно не подгнило?

5. Почему при постройке дома все его стены выводят одновременно почти до одинаковой высоты?

6.Каждой физической величине найти условное обозначение и единицы измерения

7. Решить задачу.

3. Определение целей совместной деятельности.

Ребята, на этом уроке мы с вами попробуем создать теорию, объясняющую одно из явлений природы. Вам придется побыть в роли не только исследователей, но и теоретиков, которые дают определение понятиям, делают выводы. Именно так создаются научные теории.

В руках учителя надутый воздушный шарик.

- Что же будет объектом нашего изучения?

- Чем ещё кроме воздуха можно заполнить воздушный шарик?

Учитель: Таким образом, приходим к выводу, что речь пойдет не только о воздухе, но о газах вообще.

Учитель предлагает ученикам сжать шарик.

- Что вам мешает при сжатии? Что действует на оболочку шарика?

Изучение давления газа - это и будет нашей задачей. Итак, сегодня на уроке мы будем создавать теорию, объясняющую давление газа. Это важная тема, задания по этой теме встречаются в ГИА. Открываем тетради, записываем число и тему урока.

4. Актуализация знаний учащихся (общеклассная форма обучения, словесный метод)

- Вспомним, из чего состоит вещество.

- Какие три состояния вещества вы знаете?

- Объектом нашего изучения является газ. Вспомните, что отличает газ, от других состояний? Как ведут себя молекулы газа?

5. Подготовка к основному этапу

Учитель. Сравним, как будут оказывать давление на стенки твердые тела, жидкости и газ. Проводится эксперимент 1.

Перед классом два ученика с шариками. В один из шариков наливаем воду, во второй - мелкие твердые предметы, а третий - просто надуваем.

Учитель. Есть ли отличие в оказании давления? Что необычного?

Ответы учеников: отличия есть - в случае давления твердых и жидких тел мы видим, что давит вниз из-за притяжения к Земле.

Учитель. Но ведь и в газе молекулы - все они притягиваются к Земле. Значит, определяющим для давления газа является не это, а что?

(Создание проблемной ситуации)

6. Основной этап. Изучение нового материала (выдвижение гипотезы, создание мысленного эксперимента)

1) Выдвигаем гипотезу, в которой попытаемся предположить, что причиной давления газа является беспорядочное движение молекул.

2) Сейчас мы вместе смоделируем ситуацию. Для изучения явления часто используют модели. Модель - это упрощённый вариант явления или объекта.

Эксперимент с откачиванием воздуха из-под колокола. Почему шарик раздувается? Что происходит?

Ответы учеников. Из-под колокола откачиваем воздух, значит, число молекул под колоколом становится меньше. В шарике же число молекул остается прежним, их число не изменяется. Поэтому число ударов молекул о внешние стенки оболочки становится меньше, чем число ударов о внутренние стенки. Воздух в шарике будет стремиться занять весь предоставленный объем. Так как под колоколом создается разряжение. В качестве модели используем компьютерную модель.

Вывод учеников. Давление газа на стенки сосуда вызывается ударами молекул.

Записывают в тетради.

3) Учитель. Замечательно - без учебника, вы сами смогли дать определение. Это будет началом создания теории. Далее следует описание явления.

4) Теоретическое описание явления - это установление зависимостей.

От чего зависит давление газа (гипотеза) Результат проверки

от массы молекул +

от количества молекул +

от скорости молекул +

от температуры + (учитывая, что температура определяется движением молекул)

от объема + (уточнение - в закрытом сосуде при изменении объёма давление изменяется)

Учитель: Теперь я предлагаю провести экспериментальную проверку ваших предположений.

Эксперимент 3. Взвешиваем на весах модели молекул (теннисные шарики и мячики).

Сравниваем удары на модели подвешенной стенки.

Вывод. Чем больше масса, тем выше давление

Эксперимент 4. Насосом накачиваем шарик.

Вывод. Чем больше количество молекул, тем выше давление

Эксперимент 5. Обливаем холодной и горячей водой бутылку с надетым на горлышко воздушным шариком.

Таким образом, в таблице по пунктам а) - г) проверка подтвердила верность предположений, поэтому ставим плюсы.

А вот с объемом сложнее. На столе две банки – пол-литровая и литровая.

Учитель. В какой из них давление больше?

Ученик. Очевидно, что одинаковое или в большей банке большее.

Учитель. Проведем ещё один эксперимент.

Каждому ученику раздаются шприцы (без иголки)

- В чем причина увеличения давления, ведь количество молекул осталось прежним, температура не изменилась и молекулы те же самые? (Создание проблемной ситуации)

- в каждую точку теперь попадает больше молекул и, получается, что они теперь чаще ударяются.

Итак, происходит не только закрепление, но и более глубокое осмысление причин, влияющих на давление газа. Видим одно - изменение объёма, - а в результате цепочки мыслительных операций приходим к истокам этой зависимости (от концентрации).

7. Закрепление

1. Решение качественных задач (Презентация "Давление газа"- 4 слайда)

1) Фотографии 2 шариков при комнатной температуре и затем один вывешивают за окно. Объяснить наблюдаемое.

2) Фотография пластиковой бутылки, обливаемой горячей водой. Объяснить раздувание шарика.

3) Фотография сжимаемой пластиковой бутылки с шариком. Объяснить почему увеличился объем шарика.

4) Фотография детского резинового мячика в комнате и на морозе. Объяснить образование вмятины в мяче на улице.

2. Открытый тест (на листочках с взаимопроверкой)

1) От чего зависит давление газа?

 от числа молекул

 от температуры газа

 от формы сосуда, в котором находится газ

2) При уменьшении объёма сосуда, в котором находится газ, давление…

3) Что происходит с молекулами газа при уменьшении объёма сосуда, в котором находится газ?

 молекулы начинают быстрее двигаться

 молекулы начинают медленнее двигаться

 среднее расстояние между молекулами газа уменьшается

 среднее расстояние между молекулами газа увеличивается

4) Что происходит с молекулами газа при уменьшении температуры?

 молекулы начинают быстрее двигаться

 молекулы начинают медленнее двигаться

 среднее расстояние между молекулами газа уменьшается

 среднее расстояние между молекулами газа увеличивается

Правильные ответы: 1)1,2 2)3 3)3 4)2.

3. Задача по карточке

Сосуд разделён тонкой гибкой перегородкой. Справа и слева видим разное количество молекул. Перегородка же не прогибается. Объясните почему.

Работа в парах. Думает каждый, совещаются и выдают ответы.

(В одной части сосуда, разделённого тонкой непроницаемой перегородкой, газ при низкой температуре, в другой - при высокой. Либо это два разных газа: в сосуде с меньшим числом частиц молекулы более массивны.)

8. Подведение итогов

Итак, с помощью экспериментов мы многое выяснили и описали изучаемое явление - разработали начальный этап теории.

Недавно мы рассмотрели такую величину, как давление на примере твердых тел. Но, оказывается, давление может создаваться и газами. На этом уроке мы рассмотрим, каким образом возникает давление газа и от чего зависит это давление.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Давление газа"

Давление газа

«Вызывает изумление

В этой теме речь пойдёт о том, каким образом могут оказывать давление газы.

В газах молекулы расположены друг от друга на большом расстоянии, поэтому, силы взаимного притяжения между молекулами практически отсутствуют. Известно также, что газы легко сжимаются. Молекулы газа двигаются беспорядочно, занимая весь предоставленный им объём. Молекулы сталкиваются не только друг с другом, но и ударяются о стенки сосуда. Именно эти удары и создают давление. Сила удара одной молекулы ничтожно мала, но ведь количество молекул даже в маленьком сосуде очень велико.

Рассмотрим классический опыт: возьмем завязанный шарик с небольшим количеством воздуха и накроем его стеклянным сосудом. Если выкачать из сосуда воздух, то объём воздушного шарика увеличится. Почему же это произошло? Дело в том, что изначально по шарику ударяли молекулы воздуха внутри сосуда, противодействуя ударам молекул внутри шарика. Таким образом, оболочка шарика сохраняла свой объём. Но когда воздух был откачен из сосуда, во много раз уменьшилось количество молекул воздуха внутри него. Ударов по шарику снаружи стало гораздо меньше, но вот количество молекул внутри шарика не изменилось. Это позволило газу внутри шарика расширяться до тех пор, пока давление газа внутри не стало равно давлению газа снаружи. Из этого можно сделать вывод, что при увеличении объёма, давление газа уменьшается. Но если мы вновь наполним сосуд воздухом, то шарик снова сдуется. Значит, при уменьшении объёма, давление увеличивается.

Следует понимать, что эти утверждения верны только в том случае, если речь идет о неизменной массе газа, находящейся при неизменной температуре. Также следует отметить: когда воздух был откачен из сосуда, форма шарика действительно стала шарообразной (а не вытянутой, как это было изначально). Это значит, что газ давит на оболочку шарика (или стенки сосуда) одинаково по всем направлениям. Это объясняется беспорядочным движением молекул. Они двигаются в случайных направлениях, но их число настолько велико, что можно с уверенностью сказать, что во всех направлениях летит одинаковое число молекул. В результате этого на каждый маленький кусочек площади поверхности шарика приходится одинаковое число ударов, то есть, создается одинаковое давление.

Проведем еще один опыт: возьмем цилиндр с подвижным поршнем и поместим туда некоторое количество газа.

Если поршень будет двигаться, то можно изменять объём газа, при этом сохраняя его массу. Таким образом, плотность газа увеличиться, то есть на единицу объёма будет приходиться большее число молекул газа. В этом случае, они значительно чаще будут ударяться о стенки сосуда. То есть, таким способом можно увеличить давление. Это еще раз доказывает, что при уменьшении объёма газа постоянной массы и температуры, давление увеличивается, а при увеличении объёма – давление уменьшается.

Если плотно закрыть пластиковую бутылку и сжать её, то можно почувствовать значительное сопротивление – молекулы газа будут давить на стенки бутылки изнутри, не давая вам сжать её.

Поставим опыт: Не будем изменять ни массу газа, ни его объём, а просто нагреем газ в плотно закрытом сосуде. В этом случае давление газа увеличится. Это объясняется тем, что при увеличении температуры, молекулы газа начинают двигаться быстрее, а, следовательно, будут чаще ударяться о стенки сосуда. То есть, при увеличении температуры газа постоянной массы и объёма, давление газа увеличивается, и, наоборот, при уменьшении температуры, давление газа уменьшается. Если слегка заткнуть стеклянную бутылку пробкой и нагреть бутылку, то пробка выскочит из горлышка под давлением газа.

Зависимость давления газа от температуры нередко используется людьми. Например, чтобы поместить большое количество газа в сравнительно небольшой объём, газ охлаждают и закачивают в баллон. После того, как газ вновь нагревается, в баллоне создается очень высокое давление. Именно поэтому на таких баллонах, как правило, пишут предупреждения о том, чтобы баллон ни в коем случае не нагревали и не ударяли (это может привести к взрыву – настолько в баллоне высокое давление).

Примеров давления газа можно привести очень много: это и накачанный мяч, и накачанные шины автомобиля, и атмосферное давление.

Упражнение 1. Из баллона медленно выпустили половину газа и снова закрыли его. Как изменится давление в баллоне?

Поскольку молекул газа внутри баллона стало вдвое меньше, они вдвое меньше стали ударяться о стенки баллона. Следовательно, давление уменьшилось вдвое.

Упражнение 2. Одинаковые массы одного и того же газа находятся в двух баллонах: зеленом и синем. Известно, что температура и в том, и в другом баллоне одинакова. В каком баллоне давление будет больше?

По условию задачи, в обоих баллонах одинаковые условия. Из рисунка явно видно, что синий баллон больше зеленого. Поэтому давление в нем будет меньше, поскольку молекулы газа меньше будут ударяться о его стенки.

Упражнение 3. Воздушный шарик завязали и облили его ледяной водой. Из-за этого шарик немного сжался. Можете ли вы объяснить, почему это произошло?

Из-за понижения температуры, давление внутри шарика уменьшилось. В результате внешнее давление сжимало шарик до тех пор, пока внутреннее давление вновь ни стало равным внешнему.

Основные выводы:

– Давление газа – это давление, которое создается в результате ударов молекул о стенки сосуда (или о какое-то другое тело).

– Давление газа одинаково по всем направлениям.

– При неизменной массе и температуре, давление газа тем больше, чем меньше его объём. И, наоборот, давление газа тем меньше, чем больше объём.

– При постоянной массе и объёме, давление можно изменить, изменяя температуру. При нагревании газа, его давление будет увеличиваться, а при охлаждении – наоборот, уменьшаться.

Читайте также: