Решение задач основное уравнение мкт 10 класс

Конспект урока: «Решение задач по теме основное уравнение МКТ»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Физика 10 класс урок 29

Тема урока: « Решение задач по теме основное уравнение МКТ »

Тип урока: урок закрепления и проверки знаний

Обобщить, повторить и систематизировать знания учащихся по данной теме.

Проверить степень усвоения практически всеми учащимися основных понятий темы.

Образовательные: закрепить основные положения МКТ теории идеального газа, Проверить умение применять основное уравнение состояния идеального газа при решении задач, выполнении эксперимента .

Развивающие: продолжить формирование элементов творческого поиска, уметь сравнивать, выявлять закономерности, обобщать, логически мыслить.

Воспитывающая: продолжить воспитание личностных качеств; взаимопомощь, чувство коллективизма, ответственность, организованность. познавательного интереса, творческой мыслительной деятельности.

Оборудование и материалы к уроку: мультимедиапроектор, экран (ноутбук);

Актуализация знаний учащихся, проверка домашнего задания.

Обобщение и систематизация знаний

Решение задач
Закрепление: контроль и самоконтроль знаний.

Подведение итогов урока

Формулировка домашнего задания.

1. Организационный этап.

Взаимное приветствие учителя и учащихся, проверка подготовленности учащихся к уроку, организация внимания.

2. Актуализация знаний учащихся (проверка домашнего задания).

Фронтальный опрос. Класс отвечает на поставленные вопросы в устной беседе.

1. Каков предмет изучения молекулярно-кинетической теории?

2. Перечислить опытные факты, послужившие основой для разработки МКТ.

3. Сформулировать основные положения МКТ.

4. Какая физическая модель используется в МКТ? Дать краткую характеристику этой модели.

5. Объяснить с помощью модели «идеальный газ», почему газы:

А) легко сжимаются;
Б) оказывают давление на стенки сосудов любой формы и размера;
В) занимают весь предоставленный объём.

10. Указать отличие теплового движения от механического.

Обобщение и систематизация знаний ( беседа)

Почему пыль, представляющая частицы твёрдого вещества, довольно долго удерживается в воздухе во взвешенном состоянии?

Ответ: Пылинки испытывают непрерывные удары со стороны хаотически движущихся молекул воздуха.

Почему угарный газ быстрее проникает в организм, чем кислород? Во сколько раз скорость его проникновения больше, чем скорость проникновения кислорода?

Ответ: Скорость молекул угарного газа больше, чем скорость молекул кислорода, так как при одинаковой температуре их средние кинетические энергии равны, а масса молекул кислорода больше, чем масса молекул угарного газа.

Серёжа дежурил в столовой. Вот уже минут пять он терпеливо возился с чистыми стаканами: стаканы после мытья были вставлены один в другой и не хотели разделяться. «Что делать?» — спросил сам себя Серёжа. Как бы вы посоветовали ему разделить стаканы?

Ответ: При нагревании тела расширяются, а при охлаждении сжимаются, поэтому наружный стакан надо опустить в горячую воду, а во внутренний налить холодную воду.

Будет ли гореть спичка, зажжённая внутри искусственного спутника Земли, выведенного на орбиту?

Ответ: Нет, так как в невесомости нет конвекции воздуха, а значит, и притока кислорода к зажжённой спичке.

5. Решение задач

Какое давление на стенки сосуда производит кислород, если V =400 m / c , n =2,7*10 19 m -3

M _мол =16*2*10 -3 кг/моль

p = 1/3 *2,7*10 19 m -3 *32*10 -3 кг/моль/6,02*10 23 моль -1 * (400м/с) 2 =72000Па

Найдите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул гелия, если при давлении 0,5*10 5 Па их концентрация n =1,5*10 9 m -3

М _мол =4*10 -3 кг/моль

Е =3*0,5*10 5 Па /2*1,5*10 9 м -3 =

Ответ: 5*10 -21 дш

6. Закрепление: контроль и самоконтроль знаний.

Ответьте на вопросы теста:

1. Масса газообразного водорода в сосуде равна 4г. сколько примерно молекул водорода находится в сосуде?

2. Где число молекул больше: в одном моле водорода или одном моле воды?

А. Одинаковое Б. В одном моле водорода В . В одном моле воды Г . Данных для ответа недостаточно

3. Чем обусловлено броуновское движение? А) Столкновением молекул жидкости (или газа) друг с другом;
Б) Столкновением частиц, взвешенных в жидкости (или газе)

В) Столкновением молекул жидкости (или газа) с частицами, взвешенными в ней (нём)
Г) Ни одной из указанных причин.

4. При повышении температуры газа в запаянном сосуде его давление увеличивается. Это объясняется тем, что с повышением температуры: А) Увеличиваются размеры молекул газа; Б) Увеличивается энергия движения молекул газа; В) Увеличивается потенциальная энергия молекул газа;

Г) Расширяется сосуд (увеличивается его объём)

5. Если — средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы газа, а n – концентрация молекул, то основное уравнение молекулярно – кинетической теории идеальных газов может быть записано в виде:

А) Б) p=n В) p=n Г) p=n Д) p= n

6. Если в 1дм 3 объёма при давлении 10 5 Па находится 3• 10 21 молекул кислорода (молекулярная масса кислорода m =0,032 кг/моль), то средняя квадратичная скорость молекул кислорода при этих условиях равна: А) 650 м/с ; Б) 1220 м/с; В)1370 м/с ; Г)1560 м/с ; Д) 1800 м/с.

Учащиеся меняются работами и проверяют работы друг у друга (на доске записаны правильные ответы)

7. Подведение итогов урока

Общая характеристика работы класса и отдельных учеников, отметить успешное овладение содержания урока, отметить и недостатки в ЗУН. Учитель выставляет и комментирует оценки.

8. Домашнее задание: параграф 66, письменно ответить на вопросы к пар.66. Упр.11 (№5, 10)

Практическая работа по теме: Решение задач на применение основного уравнения МКТ

Цель: Научиться применять основное уравнение МКТ при решении задач.

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа по теме: Решение задач на применение основного уравнения МКТ»

Практическая работа № 5

Решение задач на применение основного уравнения МКТ

Цель: Научиться применять основное уравнение МКТ при решении задач.

Физический смысл основного уравнения МКТ заключается в том, что давление идеального газа — это совокупность всех ударов молекул о стенки сосуда. Это уравнение можно выразить через концентрацию частиц, их среднюю скорость и массу одной частицы:

P =

P =

p – давление молекул газа на границы емкости,

m₀ – масса одной молекулы,

n — концентрация молекул, число частиц N в единице объема V;

v 2 — средне квадратичная скорость молекул.

Как известно из законов динамики, кинетическая энергия любого тела или частицы. Заменив произведение массы каждой из частичек и квадрата их скорости в записанном нами уравнении, мы можем представить его в виде:

Также кинетическая энергия газовых молекул выражается формулой, что нередко используется в задачах. Здесь k – это постоянная Больцмана, устанавливающая связь между температурой и энергией. k=1,38•10 -23 Дж/К.

Основное уравнение МКТ лежит в основе термодинамики.

Средняя квадратичная скорость молекул азота 600 м/с. Если его давление 0,28 МПа, то концентрация молекул рав­на….

P = 0,28 МПа = 28*10 4 Па

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории:

.

Зная число Авогадро, массу одной молекулы m₀ выразим как:

и подставим в ос­новное уравнение молекулярно-­кинетической теории:

,

.

Ответ: .

Задания для аудиторной работы

1.Найти температуру газа при давлении 100 кПа и концентрации молекул

2. Каково давление газа, если в каждом см³ его содержится 10 6 молекул, а температура 87°С?

3. В сосуде находится газ. Какое давление он производит на стенки сосуда, если масса газа 5 г, его объем 1 л, средняя квадратичная скорость молекул 500 м/с?

4. Определите давление водорода, если средняя квадратичная скорость его молекул 800 м/с, а его плотность 2.4 кг/м³.

5. Какова скорость теплового движения молекул, если при давлении 250 кПа газ массой 8 кг занимает объем 15 м³.

6. Определить число молекул водорода в 1 м³, если давление равно 200 мм РТ. Столба, а средняя квадратичная скорость его молекул равна 24000 м/с.

7. Определите среднюю квадратичную скорость молекул газа, плотность которого при давлении р = 50 кПа составляет ρ = 4.1·10‾² кг/м³.

8. Чему равны средняя квадратичная скорость и средняя энергия поступательного движения молекул азота, если 2.5 кг его, занимая объем 3.2 м³, производит давление 2.5·10 5 Па?

1. Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекул равна 1.6·10‾ 19 Дж.

2. Сколько молекул газа находится в сосуде вместимостью 480 см³ при температуре 20°С и давлении 2.5·10 4 Па?

3. Определите давление азота в ампуле, если в 1м³ находится 3.5·10 14 молекул, средняя скорость теплового движения которых равна 490 м/с.

4. Определите концентрацию молекул водорода при давлении 100 кПа, если среднее значение скорости теплового движения молекул равно 450 м/с.

5. Средняя энергия молекулы идеального газа равна 6.4·10‾²¹ Дж. Давление газа 4 мПа. Найти число молекул газа в единице объема.

6. Чему равны средняя квадратичная скорость и средняя энергия поступательного движения молекул азота, если 2.5 кг его, занимая объем 3.2 м³, производит давление 2.5·10 5 Па?

7. Определить среднюю кинетическую энергию Ек поступательного движения молекул газа, находящегося под давлением 0.2 Па. Концентрация молекул газа равна 10 14 см‾³.

8. Определите среднюю квадратичную скорость молекул газа, плотность которого при давлении р = 50 кПа составляет ρ = 4.1·10‾² кг/м³.

Решение задач основное уравнение мкт 10 класс

Основное уравнение МКТ .

\(p\) — Давление газа

\(m_0\) — масса молекулы газа

\(n\) -концентрация молекул газа

\(\bar \) — усредненный квадрат скорости молекул

Это уравнение связывает макроскопический параметр давление с микроскопическими параметрами: массой молекулы и среднеквадратичной скоростью молекул

макроскопические параметры это то что мы можем увидеть глазами или измерить прибором

Мы живем в макромире

Молекулы мы не можем пощупать, увидеть или измерить их скороть, они находятся в микромире

Попробуем преобразовать наше уравнение, используя формулу кинетической энергии:

\(p=\dfrac<1> <3>m_0 n \bar=\dfrac<1> <3>n m_0 \bar=\dfrac<1> <3>n \cdot 2\bar< E_к>= \dfrac<2> <3>n \bar < E_к>\)

это тоже основное уравнение МКТ

Другие формулы этой темы:

\(k\) — постоянная Больцмана

Эта формула связывает среднюю кинетическую энергию молекулы с температурой в градусах Кельвина

Задача 1.(Основное уравнение МКТ) .формула \(p= \dfrac<2> <3>n \bar < E_к>\)

Найти давление газа в баллоне, если концентрация молекул газа \(n=10^ <26>м^ <-1>\), а средняя кинетическая энергия молекул газа \(\bar< E_к>=3 \cdot 10^ <-21>Дж \)

Показать ответ Показать решение Видеорешение

Ответ: \( p= 200000Па \)

Запишем основное уравнение МКТ в преобразованном виде:

\(p= \dfrac<2> <3>\cdot 10^ <26>м^ <-1>3 \cdot 10^ <-21>Дж=2 \cdot 10^ <5>Па=200000Па\)