 |
Задачи для самостоятельного решения.
|
|
|
|
1. Определить количество молекул воздуха в комнате 8х5х4 м3 при температуре 100С и давлении 78 см.рт.ст. Ответ: 40,81026.
2. Резиновый шар содержит 2 л воздуха при температуре 200С и атмосферном давлении 780 мм.рт.ст. Какой объем займет воздух, если шар опустить в воду, имеющую температуру 40С, на глубину 10м? До какого давления надо довести воздух, чтобы его объем остался неизменным? Ответ: 0,97 л; 1606 мм.рт.ст.
3. Газ сжат изотермически от V1 = 8л до V2 = 6л. Давление при этом возросло на Dp = 4кПа. Каково было первоначальное давление? Ответ: 12 кПа.
4. Газ нагрет от 270С до 390С. На сколько процентов увеличится объем, если давление газа постоянно? Ответ: на 0,4 %.
5. Открытую с обеих сторон стеклянную трубку длиной 60 см опускают на 1/3 длины в сосуд с ртутью. Затем, закрыв верхний конец, трубку вынимают из ртути. Какой длины столбик ртути останется в трубке? Атмосферное давление 105Па. Ответ: 18 см.
6. Воздушный шар объемом 1000 м3 наполнен водородом при температуре 2930К. При неизменном давлении температура поднялась до 3130К, благодаря чему вышел излишек газа. Найти объем этого излишка. Ответ: 70 м3.
7. Летчик, находясь на земле, при каждом дыхании при нормальных условиях вдыхает 1 г кислорода. Какое количество кислорода вдыхает летчик, поднявшись на высоту, где давление воздуха 400 мм.рт.ст? Изменением температуры воздуха пренебречь. Ответ: 0,53 г.
8. Определить плотность смеси, состоящей из 4 г водорода и 32 г кислорода при температуре 70С и давлении 93 кПа. Ответ: r 0,48 кг/м3.
9. Сколько молекул воздуха находится в 1 см3 сосуда при 100С, если воздух в сосуде откачан до давления 1,33 мкПа? Ответ: 3,4108.
Подведение итогов урока.
Выставление оценок:
· Оценки за работу по карточкам.
· Оценки за работу во время фронтального опроса.
|
|
|
· Оценки за решение задач.
8. Домашнее задание: § 63-65, упр. 11(10).
Заключение
Физика рассматривается как фундамент естественнонаучного образования, философии естествознания и научно-технического прогресса. Физика как наука имеет своей предметной областью общие закономерности природы во всем многообразии явлений окружающего нас мира. Характерные для современной науки интеграционные тенденции привели к существенному расширению объекта исследования по сравнению с физикой ХIХ века, включая космические явления (астрофизика), некоторые явления живого мира и свойства живых объектов (биофизика, молекулярная биология), информационные системы (полупроводниковая, лазерная и криогенная техника как основа ЭВМ). Физика стала не только теоретической основой современной техники, но и ее неотъемлемой составной частью, они органически переплелись друг с другом. Энергетика (в частности, ядерная и термоядерная), связь (лазеры, волоконная оптика) – это создание материалов с заранее заданными свойствами и т.п. – убедительные примеры взаимопроникновения физики и техники. Этим определяется образовательное значение учебного предмета «Физика» и его содержательно-методические линии – движение и силы, вещество, поле, энергия, методы научного познания.
Молекулярная физика и термодинамика изучают свойства и поведение макроскопических систем, т.е. систем, состоящих из огромного числа атомов и молекул. Типичные системы, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, содержат около 1025 атомов.
При исследовании таких систем важнейшими являются макроскопические величины, непосредственно измеряемые опытным путем и характеризующие свойства всей совокупности молекул в целом. Учитывая необычайную сложность макросистем, следует начать изучение с наиболее простых объектов – систем, состояние которых не меняется со временем. Состояние макроскопической системы, в котором она может находится неопределенно долгое время, называется равновесным (о нем говорят также, как о состоянии теплового равновесия).
|
|
|
Существует два способа описания процессов, происходящих в макроскопических телах (т.е. телах, состоящих из очень большого числа частиц – атомов или молекул), - статистический и термодинамический.
Статистическая (молекулярная) физика пользуется вероятностными методами и истолковывает свойства тел, непосредственно наблюдаемых на опыте (такие, как давление и температура), как суммарный, усредненный результат действия отдельных молекул. Молекулярно-кинетическая теория позволяет раскрыть глубинный смысл экспериментальных закономерностей, например, таких как уравнение Менделеева-Клапейрона. При решении задач на эту тему основное внимание уделено таким вопросам программы, как уравнение Менделеева-Клапейрона, закон Дальтона для смеси газов, уравнение молекулярно- кинетической теории.
Следует обратить внимание на статистические законы. Распределение молекул идеального газа по скоростям описывает распределение Максвелла, а по потенциальным энергиям – распределение Больцмана. Зависимость давления от высоты для изотермической атмосферы описывается барометрической формулой.
Теория создана немецким физиком Р. Клаузисом в 1957 году для модели реального газа, которая называется идеальный газ. Основные признаки модели:
· расстояния между молекулами велики по сравнению с их размерами;
· взаимодействие между молекулами на расстоянии отсутствует;
· при столкновениях молекул действуют большие силы отталкивания;
· время столкновения много меньше времени свободного движения между столкновениями.
Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) устанавливает связи между макро- и микропараметрами идеального газа. Основное уравнение МКТ выражает выражает связь давления газа со средней кинетической энергией поступательного движения молекул. Давление газа на стенки сосуда является результатом многочисленных ударов молекул. При каждом ударе стенка получает силовой импульс, величина которого зависит от скорости молекул и, следовательно, от энергии их движения. При огромном числе ударов создается постоянное давление газа на стенку. Число ударов зависит от концентрации молекул n. Таким образом, можно ожидать, что давление газа связано с концентрацией молекул и с энергией их движения. Получим основное уравнение МКТ.
|
|
|
Таким образом, давление идеального газа пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы. Это утверждение можно считать другой формулировкой основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа.
Список использованной литературы
1. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. (CD-версия). 1999.
2. Волькенштейн М.В. Физика как теоретическая основа естествознания. М, Наука 1980
3. Гладкова Г. Н.. Кутыловская Н. И. Сборник ведет по физике./ Учеб. пособие для заочных средних специальных учебных заведений. - М.: Высшая школа
4. Глухова Г. Н., Самойленко П. К., Ченцов А. А. Физика /учебник для техникумов гумунитарного профиля./ Под ред. Н. Г. Глухова – Высшая школа, 1987.
5. Дмитриева В.Ф. Физика/ Учеб. пособие для средних специальных учебных заведений. – М., Высшая школа,2001
6. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для студентов средних специальных учебных заведений/.
7. Долгов В.А. Программа изучения физики в Х и ХI классах. М., 1999
8. Дондукова Р. А. Руководство по проведению лабораторных работ по физике. – К., Высшая школа, 1993.
9. Енохович А. С. Справочник по физике и технике.- М., Высшая школа, 1996.
10. Жданов Л. С., Жданов Г. Л., Физика./ Учебник для средних специальных заведений/.- М., Высшая школа, 1990.
11. Ильченко В.Р. Формирование естественно–научного миропонимания школьников. М, П. 1993
12. Качинский А.М., Кимбар Б.А. Задания к лабораторным работам практикума по физике. 8-10 классы. Минск. Народная асвета. 1976.
13. Кикин Д. Г., Самойленко П. И. Физика с основами астрономии./Учебник для средних специальных учебных заведений. М.-, Высшая школа, 1995.
14. Концепция школьного физического образования в России.// Физика в школе. №2’1993.-с.4
15. Кудрявцев П.С. История физики. М, Учпедгиз 1959
|
|
|
16. Малафеев Р.И. Проблемное обучение физике в средней школе. М.: Просвещение, 1993.-192с
17. Методика преподавания физики в средних специальных учебных заведениях./ Под ред. А. А. Пинского, И. И. Самойленко,-М., 1991.
18. О физике в современной школе.// Физика в школе. №1’1993.-с.3
19. Практикум по физике в средней школе. Под ред. А.А. Покровского. М. Просвещение. 1982.
20. Программы общеобразовательных учреждений. Физика, Астрономия. (Литература для учащихся и учителей). – М., «Просвещение» 1994
21. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся. М, П. 1975
22. Резников Л.И., Эвенчик Э.Е., Юськович В.ф. и др. Методика преподавания физики в средней школе. т.т. 1, 2, 3. М.: Изд-во АПН РСФСР, 1958-1961.
23. Российский стандарт школьного физического образования (проект).// Физика в школе. №4’1993.-с.3
24. Рябоволов Г. И., Самойленко П. И., Огородникова Е. И. Планирование учебного процесса по физике./ Под ред. П. И. Самойленко, 1991.
25. Самойленко Д. И., Сергеев А. В., Иваницкий А. И., Павленко А. И. Тесты по физике (5 частей). – М., СПО, 1995.
26. Сборник задач и вопросов по физике./Учеб. Пособие для средних специальных учебных заведений./ Под ред. Р. А. Гладковой.-М., Высшая школа, 1996.
27. Свитков Л.П. Термодинамика и молекулярная физика. Факультативный курс. Пособие для учащихся. М., «Просвещение», 1978
28. Тарасов Л.В. Современная физика в средней школе. М, П.
29. Тарасов Л.В. Физика в природе, М, П. 1988
30. Урок физики в современной школе. Творческий поиск учителей. Составитель Браверман Э.Н., под ред. Разумовского В.Г. М.: Просвещение, 1993.-288с.
31. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. «Фейнмановские лекции по физике. т.1», М.: Мир, 1965.
32. Энциклопедия для детей. Физика. Т. 1. М. Аванта. 2000.
[1] Свитков Л.П. Термодинамика и молекулярная физика. Факультативный курс. Пособие для учащихся. М., «Просвещение», 1978
[2] Ильченко В.Р. «Формирование естественно–научного миропонимания школьников», М, П. 1993
[3] Долгов В.А. Программа изучения физики в Х и ХI классах. М., 1999
[4] Разумовский В.Г. «Развитие творческих способностей учащихся», М, П. 1975
[5] Тарасов Л.В. «Современная физика в средней школе», М, П.
[6] Программы общеобразовательных учреждений. Физика, Астрономия. (Литература для учащихся и учителей). – М., «Просвещение» 1994
[7]. Кудрявцев П.С. «История физики», М, Учпедгиз 1959
[8] БСЭ
[9] Дмитриева В. Ф. Физика/ Учеб. пособие для средних специальных учебных заведений. – М., Высшая школа,2001
|
|
|
