분자운동론 프레젠테이션의 이상기체. 이상기체의 기본 방정식 μt. 입자 운동의 본질

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수업 목표: 1. 물리적 모델로서 이상 기체에 대한 아이디어를 갖습니다. 2. 용기 벽의 가스 압력이 어떤 값에 의존하는지 이해하고 나열하십시오. 3. 기본 MKT 방정식을 작성합니다. 4. 기본 MKT 방정식에 포함된 양의 변화가 가스 압력의 변화에 ​​어떤 영향을 미치는지 나타냅니다.

슬라이드 2

성냥:

1. 분자는 엄청난 속도로 움직입니다. 2. 몸체는 모양과 부피를 유지합니다. 3. 원자는 평형 위치를 중심으로 진동합니다. 4. 분자 사이의 거리가 분자의 크기를 초과합니다. 5. 분자는 진동하며 주기적으로 새로운 장소로 점프합니다. 6. 몸체는 모양을 유지하지만 부피는 유지하지 않습니다. A. 고체. B. 액체. B. 가스. 정답: 1-B 2-A 3-A 4-B 5-B 6-B

슬라이드 3


이상적인 가스 액체 및 고체와 달리 가스의 입자는 자체 크기를 훨씬 초과하는 거리에 서로 상대적으로 위치하는 것으로 알려져 있습니다. 이 경우 분자 사이의 상호 작용은 무시할 수 있으며 분자의 운동 에너지는 분자간 상호 작용의 에너지보다 훨씬 큽니다. 모든 가스에 내재된 가장 일반적인 특성을 명확히 하기 위해 실제 가스의 단순화된 모델인 이상 가스가 사용됩니다.

슬라이드 4


이상기체(모델) 1. 질량이 m0인 다수의 분자 집합, 분자의 크기는 무시됩니다(분자는 물질 점으로 간주됩니다). 2. 분자는 서로 먼 거리에 위치하며 혼란스럽게 움직입니다. 3. 분자는 탄성 충돌의 법칙에 따라 상호 작용합니다. 분자 사이의 인력은 무시됩니다. 4. 분자의 속도는 다양하지만 특정 온도에서 분자의 평균 속도는 일정하게 유지됩니다. 실제 가스 1. 실제 가스의 분자는 점 형성이 아닙니다. 분자의 직경은 분자 사이의 거리보다 수십 배 더 작습니다. 2. 분자는 탄성 충돌의 법칙에 따라 상호 작용하지 않습니다.

슬라이드 5


슬라이드 6

이상 기체 압력의 의존성은 다음과 같습니다.

분자의 질량 분자의 농도 분자 속도

슬라이드 7


슬라이드 8


슬라이드 9


슬라이드 10


슬라이드 11


이상기체에 대한 기본 MCT 방정식. 가스 압력 [Pa] 분자 질량 [kg] 분자 농도 분자 속도 [m/s]

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다음과 같은 경우 용기 벽의 가스 압력이 어떻게 변합니까?

분자의 질량은 3배 증가하고 분자의 농도는 4배 감소합니다 분자의 이동 속도는 4배 감소합니다 부피는 2배 증가합니다 분자의 질량은 4배 감소하고 농도는 5배 증가합니다 분자의 질량은 2배 증가하고 분자의 이동 속도는 3배 증가하며 분자의 농도는 3배 증가하고 분자의 이동 속도는 3배 감소합니다.

슬라이드 13

압력과 평균 운동에너지의 관계

• 슬라이드 14
  

  분자의 병진 운동의 평균 운동 에너지

  슬라이드 15
  

  압력과 가스 밀도의 관계. 가스 밀도 분자 농도 분자 질량

운동 이론의 제안: 1. 기체는 일정하고 빠르며 무작위로 움직이는 작은 고체 입자로 구성됩니다. 2. 입자는 직선으로 움직입니다. 이들의 움직임은 다른 입자 또는 가스가 담긴 용기의 벽과의 충돌에 의해서만 영향을 받습니다. 분자 사이의 인력은 무시될 수 있습니다. 3. 모든 충돌은 절대적으로 탄력적입니다. 4. 입자가 서로 접촉하는 시간은 매우 짧으므로 무시할 수 있습니다. 5. 분자의 자체 부피는 그들이 움직이는 공간에 비해 매우 작습니다. 6. 분자의 운동에너지는 상호작용의 위치에너지보다 훨씬 크다. 7. 가스는 무한정 팽창하여 제공된 전체 부피를 차지할 수 있습니다. 8. 가스 혼합물은 각 개별 가스의 압력의 합과 동일한 압력을 용기 벽에 가합니다(돌턴의 법칙). 화학적으로 상호작용하지 않는 가스 혼합물의 압력은 부분 가스의 합과 같습니다. 압력 p = p 1 + p 2 + p 3 + ... 9. 가스 법칙이 유효합니다 ( Boyle - Mariotte, Charles).

이상기체란 기체 입자의 크기와 상호 작용을 무시하고 탄성 충돌만 고려한 기체의 이론적 모델입니다. 분자의 크기는 분자 사이의 거리에 비해 작습니다. 상호작용력은 충돌 순간에만 나타납니다. 분자는 부피 전체에 고르게 분포됩니다. 가스 분자는 혼란스럽게 움직입니다. 즉, 동일한 수의 분자가 어떤 방향으로든 움직일 수 있습니다. 충돌은 절대적으로 탄력적입니다. 분자의 수가 매우 많습니다. 단일 분자의 경우 뉴턴의 법칙이 유효합니다.

분자 속도의 제곱의 평균값 서로 다른 기체에서 분자의 스칼라 속도는 다르지만 평균 운동 에너지는 일정하게 유지됩니다. 따라서 분자의 Ek는 속도의 제곱에 따라 달라집니다.... V 1, V 2, V 3… V N -, 분자 속도 모듈

"공기 온도 및 습도" - 액체 응축 중 에너지... 다양한 온도에서 포화 수증기의 압력 및 밀도. 증발이 발생합니다... 6. 대기 중에는 항상 일정량의 수증기가 존재합니다. 8. 증발 - ... 이슬점을 기준으로 공기의 절대 습도를 결정합니다. 9. 포화 증기...

"가스 분자" - V. 가스. 답변: 압력과 가스 밀도 사이의 관계. 2. 용기 벽의 가스 압력이 어떤 값에 의존하는지 이해하고 나열하십시오. 3. 기본 MKT 방정식을 작성합니다. MKT의 이상기체. 1. 이상기체를 물리적 모델로 생각해 보세요. 분자의 질량 분자의 농도 분자 속도.

"엄격한 경험"-작업 번호 2. 오토 스턴(1888-1969), 물리학자. 1933년부터 독일에서 태어나 미국에서 활동했습니다. 작업 번호 1. PERRIN Jean Baptiste (1870-1942), 프랑스 물리학자, 10학년. 실린더는 일정한 각속도로 회전하기 시작했습니다. 질문과 문제에 관한 물리학의 역사. 선택적인 물리학 수업. 식물 세포의 핵과 밑씨의 구조를 설명했습니다.

"공기 습도" - 공기 습도를 결정하는 데 어떤 도구가 사용됩니까? 모르도비아 공화국 Ichalkovsky 지역의 시립 교육 기관인 "Kemlyanskaya 중등 학교"입니다. 증발은 인간의 삶에서 어떤 역할을 합니까? 절대 습도. 절대습도란 무엇입니까? 수업 목표: 통합. 방에 사람이 많으면 왜 겨울에 유리창에 땀이 나나요?

"공기 습도 수업" - 습도계 판독값이 정확합니까? 표 "공기 습도". 1. 인지 활동의 동기 부여(1718, 상트페테르부르크. 개발된 기술: 3. 저녁 16°C의 상대 습도는 55%입니다. 비교, 분석, 결론 도출, 도구, 테이블, 계산기로 작업합니다. 이슬점을 측정합니다. 온도계를 사용하여 상대습도를 결정합니다.

"공기" - 공기의 의미. 그러한 "셔츠"에서는 우리 행성이 태양으로 인해 과열되지 않습니다. 지구상의 모든 생명체는 공기를 호흡합니다. 공기의 성질. 수신된 정보를 그래픽 도면의 형태로 표현하는 기술의 형성. 그런 다음 그는 풍선에서 공기를 빼내고 구멍을 막은 다음 다시 저울 위에 올려 놓았습니다. 그리고 당신은 우주선을 통해서만 공기의 바다에서 "출현"할 수 있습니다.

총 19개의 프레젠테이션이 있습니다.

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주목! 슬라이드 미리보기는 정보 제공 목적으로만 제공되며 프레젠테이션의 모든 기능을 나타내지 않을 수도 있습니다. 이 작품에 관심이 있으시면 정식 버전을 다운로드하시기 바랍니다.

난이도 1단계.

수업 유형: 결합.

총 수업 시간: 1시간 10분.

(t = 2~3분)

(슬라이드 1)

UE 0. 목표 설정:

모듈의 교훈적인 목적:

(슬라이드 2)

UE 1. 지식 업데이트

개인적인 교훈적 목표:

작업 1.

D형 학생의 경우: 물리량의 지정(기호)과 측정 단위를 나타내는 표를 작성하세요.

결과 평가: 1점.

학생의 경우 I - 유형: 공식(분기) 사이의 논리적 연결을 생각해 보세요.

"물리적 트리"를 직접 만들어 보세요.

결과 평점: 1점.

작업 2.

(슬라이드 3)

일반적인 문제를 해결하기 위한 일반화된 알고리즘:

학생의 경우 I – 다음을 입력합니다.

작업 번호 1.

1. 구리 1m 3에 포함된 원자 수를 결정합니다. 구리의 밀도는 9000kg/m3입니다.
2. 이러한 유형의 문제를 해결하려면 일반화된 알고리즘을 사용하십시오. 이를 문제 해결에 적용하고 수행한 단계별 작업을 설명합니다.

결과 평점: 1점.

D형 학생의 경우:

작업 번호 1.

1. 물리적 실험 중 원통을 회전시키면서 얻은 은 조각의 질량은 0.2 g과 같습니다. 그 속에 포함된 은 원자의 수를 구하십시오.
2. 문제를 해결하기 위해 취한 단계별 조치를 기록하십시오.

결과 평점: 1점.

(t = 30~35분)

UE 2. 가스의 물리적 모델 – 이상기체.

개인적인 교훈적 목표:

1. (슬라이드 4)
2. "이상 기체"의 개념을 공식화하십시오.

(IT, IE, ID, DT, DE, DD) 1부. 자연 현상과 기술적 관행을 연구할 때 특정 현상의 과정에 영향을 미치는 모든 요소를 ​​고려하는 것은 불가능합니다. 그러나 경험을 통해 그 중 가장 중요한 것을 확립하는 것이 항상 가능합니다. 그러면 결정적인 영향을 미치지 않는 다른 모든 요소는 무시될 수 있습니다. 이를 토대로 만들어진이상화 (단순화

) 그러한 현상에 대한 생각입니다. 이를 기반으로 생성된 모델은 실제로 발생하는 프로세스를 연구하고 다양한 사례에서 프로세스를 예측하는 데 도움이 됩니다. 이러한 이상적인 개념 중 하나를 고려해 보겠습니다.

(슬라이드 5) F.O.
– 가스의 특성을 말해보세요.
– MCT를 기반으로 이러한 속성을 설명합니다.

기체의 물리적 성질은 분자의 혼란스러운 움직임에 의해 결정되며, 분자의 상호작용은 기체의 성질에 큰 영향을 미치지 않으며, 상호작용은 충돌의 성질을 갖고 있어 분자의 인력을 무시할 수 있다. 대부분의 경우 가스 분자는 자유 입자로 움직입니다.

(슬라이드 6)

이를 통해 이상 기체의 개념을 도입할 수 있습니다.

1. 인력이 전혀 없습니다.
2. 분자 간의 상호 작용은 전혀 고려되지 않습니다.
3. 분자는 자유로운 것으로 간주됩니다.

작업 1.

각 학생의 과제가 담긴 카드 I, D - 유형 .

유형 I 학생:

1. §63 p. 153을 주의 깊게 연구한 후 본문에서 이상 기체의 정의를 찾으십시오. 그것을 기억하세요. (1점.)
2. "왜 방출된 가스의 운동 에너지가 잠재적 상호 작용 에너지보다 훨씬 더 큰가요?"라는 질문에 답해 보세요. (1점.)

D형 학생:

1. § 63 p.15의 텍스트에서 이상 기체의 정의를 찾으십시오. 그것을 기억하세요.
2. (1점.)
3. 노트에 문구를 적으세요. (1점.)

주기율표를 사용하여 “이상기체”의 개념에 가장 잘 맞는 기체의 이름을 말해보세요. (1점.)

개인적인 교훈적 목표:

UE3. MKT의 가스 압력.

1. 1. 압력 변화에도 불구하고 р 0 ≒ const임을 증명하십시오.
2. 가스 분자는 이동하는 동안 용기 벽에 어떤 작용을 합니까?
3. 가스 압력은 언제 더 높아질까요?
4. 한 분자의 충격력은 얼마입니까? 압력계는 한 분자의 충격력을 기록할 수 있습니까? 왜?

평균 압력 값 p 0이 특정 값으로 유지되는 이유를 결론으로 ​​도출하십시오.

작업 1.

각 학생의 과제가 담긴 카드 I, D - 유형 .

용기 벽에 부딪히는 가스 분자는 용기에 압력을 가합니다. 이 압력의 크기가 클수록 가스 분자의 병진 운동의 평균 운동 에너지와 단위 부피당 개수가 커집니다.

학생 I, D – 유형: 결론을 내리세요:

결과 평점: 1점.

닫힌 용기의 평균 가스 압력 p 0이 실질적으로 변하지 않는 이유는 무엇입니까?

교사 설명(IT, IE, ID, DT, DE, DD):

가스압력의 발생은 간단한 기계적 모델을 이용하여 설명할 수 있다.

(슬라이드 8)

UE 4. 개별 분자의 속도 계수의 평균값.

개인적인 교훈적 목표:

(슬라이드 9)

작업 1.

"속도의 평균값", "속도의 제곱의 평균값" 개념을 소개합니다.

I, D 유형의 각 학생에 대한 과제가 포함된 카드입니다.

학생 I - 유형:

1. § 64 pp.154–156을 주의 깊게 읽어 보십시오.
   
   
   
2. 텍스트의 질문에 대한 답을 찾으십시오.

답을 노트에 적으세요.

D형 학생:

1. 연구 § 64 pp.154–156. (1점.)
   질문에 답하십시오:
   1.1.모든 입자의 평균 이동 속도는 무엇에 달려 있나요?
   1.2. 속도의 제곱의 평균값은 얼마입니까?
2. 텍스트의 질문에 대한 답을 찾으십시오.

교사의 일반화(IT, IE, ID, DT, DE, DD):

(슬라이드 10, 11)

분자의 속도는 무작위로 변하지만 속도의 평균 제곱은 잘 정의된 값입니다. 마찬가지로, 한 학급의 학생 키는 동일하지 않지만 평균은 특정 값입니다.

작업 2.

"속도의 평균값", "속도의 제곱의 평균값" 개념을 소개합니다.

I, D 유형의 각 학생에 대한 과제가 포함된 카드입니다.

답을 노트에 적으세요.

UE5. 출력 제어.

특별한 교훈적 목표: 교육 요소의 숙달을 확인합니다. 당신의 지식을 평가하십시오.

각 학생의 과제가 담긴 카드 I, D - 유형 .

작업 1.

학생 I, D - 유형

아래 나열된 실제 가스의 특성 중 고려되지 않은 특성과 이상 가스 모델에서 고려된 특성을 결정합니다.

1. 희박 가스에서, 가스 분자가 단단히 "포장"되어 있을 경우 차지하는 부피(자체 부피)는 가스가 차지하는 전체 부피에 비해 무시할 수 있습니다. 따라서 이상기체 모델에서 분자의 고유 부피는...
2. 많은 수의 분자를 담고 있는 용기에서 분자의 움직임은 완전히 혼란스러운 것으로 간주될 수 있습니다. 이 사실은 이상기체모형에서 나타나는데...
3. 이상기체의 분자는 평균적으로 분자 사이의 접착력이 매우 작을 정도로 서로 거리가 멀습니다. 이러한 힘은 이상기체 1몰에 존재합니다....
4. 분자끼리의 충돌은 절대적으로 탄력적인 것으로 간주될 수 있습니다. 이상기체 모델의 특성은 다음과 같습니다…
5. 기체 분자의 운동은 뉴턴의 역학 법칙을 따릅니다. 이상기체 모형에서 이 사실은...
   A) 고려되지 않았습니다.
   B) 고려됨 (고려됨)

작업 2.

– 분자 속도에 대한 각 표현(1~3)에 대해 설명(A~B)이 제공됩니다. 찾아보세요.

A) 벡터 덧셈의 법칙과 피타고라스의 정리에 따르면 속도의 제곱은 υ 모든 분자는 다음과 같이 쓸 수 있습니다: υ 2 = υ x 2 + υ y 2

B) 분자의 무작위 이동으로 인해 Ox, Oy 및 Oz 방향이 동일합니다.

C) 많은 수(N)의 혼란스럽게 움직이는 입자의 경우 개별 분자의 속도 모듈이 다릅니다.

결과 평가: 코드로 직접 확인하고 평가해 보세요. 각 정답에 대해 - 1점.

UE6. 요약하자면.

개인적인 교훈적 목표: 관리 시트를 작성합니다. 당신의 지식을 평가하십시오.

제어 시트(IT, IE, ID, DT, DE, DD):

제어 시트를 작성하십시오. 작업 완료에 대한 점수를 계산합니다. 자신에게 최종 평가를 해주세요:

16~18점 – “5”;
13~15점 – “4”;
9~12점 – “통과”;
9점 미만 – “실패”.

체크리스트를 교사에게 제출하세요.

차별화된 숙제:

"시험":표 "원소 주기율표 D.I."를 찾으십시오. 멘델레예프의 화학 원소는 그 특성상 이상 기체에 가장 가깝습니다. 당신의 선택을 설명하십시오.

"실패": § 63–64.

(슬라이드 12).

인터넷 자원:

액체 및 고체와 달리 가스의 입자는 자체 크기를 훨씬 초과하는 거리에 서로 상대적으로 위치하는 것으로 알려져 있습니다. 이 경우 분자 사이의 상호 작용은 무시할 수 있으며 분자의 운동 에너지는 분자간 상호 작용의 에너지보다 훨씬 큽니다. 모든 가스에 내재된 가장 일반적인 특성을 명확히 하기 위해 실제 가스의 단순화된 모델인 이상 가스가 사용됩니다. 이상기체

이상 기체와 실제 기체의 주요 차이점: 1. 분자의 크기는 분자 사이의 거리에 비해 작습니다. 2. 분자는 순간적인 충돌에서만 상호 작용하고 용기 벽과 상호 작용합니다. 3. 입자 충돌은 절대적으로 탄력적입니다. 4. 분자 수가 매우 많은 모든 가스가 고려됩니다.

5. 분자는 볼륨 전체에 고르게 분포됩니다. 6. 분자는 혼란스럽게 움직입니다. 즉, 모든 이동 방향이 동일합니다. 7. 분자의 속도는 어떤 값이든 가질 수 있습니다. 8. 고전 역학의 법칙은 개별 분자의 움직임에 적용됩니다.

실제 희박 가스는 실제로 이상 가스처럼 행동합니다. 열 이동으로 인해 가스 입자가 때때로 용기 벽에 부딪히게 됩니다. 충격을 받을 때마다 분자는 일정한 힘으로 용기 벽에 작용합니다. 서로 더해지면 개별 입자의 충격력이 벽에 지속적으로 작용하는 특정 압력을 형성합니다.

용기에 더 많은 입자가 포함될수록 용기 벽에 더 자주 부딪히고 압력이 더 커지며 따라서 압력도 커진다는 것은 분명합니다. 입자의 질량이 클수록 충격력이 커집니다. 입자가 더 빨리 움직일수록 컨테이너 벽에 더 자주 부딪칩니다.

분자가 용기 벽에 작용하는 힘은 단위 부피에 포함된 분자 수(이 숫자를 분자 농도라고 하며 n으로 표시), 분자 질량 mo, 평균 제곱에 정비례합니다. 속도와 혈관 벽의 면적. 입자의 농도와 평균 운동 에너지에 대한 이상 기체의 압력의 의존성은 이상 기체의 분자 운동 이론의 기본 방정식으로 표현됩니다.

결과 MCT의 첫 번째이자 중요한 성공 중 하나는 용기 벽의 가스 압력에 대한 정성적, 정량적 설명이었습니다. 질적인 설명은 또한 가스 분자가 용기 벽과 충돌할 때 탄성체로서의 역학 법칙에 따라 가스 분자와 상호 작용하고 그 충격을 용기 벽에 전달한다는 사실에 있습니다. 분자운동론의 기본원리를 이용하여 이상기체에 대한 기본 MKT 방정식을 얻었다.