Және салыстырыңыз ұзындығы мен ені, надутого шарик отырып, қашықтықпен, ол сізге сәті, оны созады. Іс жүзінде жүз пайыздық жағдайларды көрсетеді, ауа, ең кәдімгі сіз демалатын ауасы, орындап айтарлықтай жақсы сіздің бұлшық. Қандай керемет, иә? Дәл солай, біз накачиваем камералар, машиналар мен велосипед, доп, спорттық ойындар, және кейін сапалы тартып шағару біз мүлдем жағдайы жоқ қысу қолымен ауа камера ішіндегі немесе доп. Неге осылай болады? Неге ауа көрсетіледі әлдеқайда күштірек біз жоқ бірде-бір танк, бір құрылғылар үшін. Бұл құбылыс деп аталады газ қысымы және өткізіледі жетінші сыныпта физика сабағында.

Газдың қысымы физика
Мүлдем барлық заттар тұрады дәріске, көрінетін көзде бөлшектер – молекулалардың. Бұл молекулалар орналасқан беспрерывном хаотичном қозғалысы. Егер қатты денедегі бұл тек аздаған ауытқуы, бір жерде болса, сұйықтарда және газдарда бұл қозғалыс жүреді кез келген бағытта молекулалардың тап бір-бірімен летят жаңа бағытта, жаңа тап, суретін немыслимые жолын кесіп өтіп неисчислимое қашықтық. Соққы соқтығысуы кезінде бір молекуласы өте кішкентай, бірақ белгілі молекулалардың керемет көп, олар өте тез қозғалады, сондықтан қолданысқа барлық молекулалардың – бұл өте айтарлықтай шамасы. Яғни, көптеген соққылар ретсіз қозғалыстағы молекулалардың туғызады және газ қысым ыдыстың қабырғасының немесе помещенное газ денесі.

Сондықтан, біз надували воздушный шарик, біз наполняли оның барлық жаңа және жаңа аз мөлшерде ауа, яғни газ, және бола отырып, накачиваемым барлық үлкен саны, ол мүмкіндігі болды барлық көбірек қысым қабырғасының шарик растягивая. Ал қалай хаостық қозғалысы молекулалар біркелкі бөлінеді бүкіл көлемі жасай отырып, біркелкі газ қысым ыдыстың қабырғасының, онда шарик бірқалыпты раздувался барлық тараптар.

Тәуелділігі газ қысымының температураға
Егер біз уменьшаем ыдыс көлемі тұрақты массасы мен газ температурасы, онда оның қысымы қабырғасының азаяды. Бұл түсінікті де, өйткені көлемін көбейту кезінде молекулалар арасындағы қашықтық үлкен болып және саны соударений азаяды. Сондай-ақ бар тәуелділігі газ қысымының температураға. Температура неғұрлым жоғары, соғұрлым жоғары жылдамдығы молекулалардың газ және, тиісінше, саны соударений және олардың күші артады. Сондықтан үзілді-кесілді болмайды қыздыру баллондар, өйткені ұлғайту ішінде қысым олар мүмкін емес төтеп және жарылуы. Газ қысымын өлшеу үшін қандай арнайы құралдар, ең танымал – бұл барометрі, ол мүмкіндік береді білу шамасын атмосфералық қысым мен ескере отырып, олардың осы деректер, киініп далаға тиісінше.м

Жауап бере отырып, қойылған жоғары, сұрақ, болжаймыз, не қысым газдар қабырғалары ыдыс түсіндіріледі инсульт молекулалардың.

Үшін іздеу барысында есептік формулалар бұл қысымның шектелуі білімі элементарлық математика және физика қосамыз кейбір жеңілдету.
Нысаны, молекулалардың құрылысы өте күрделі болып табылады. Бірақ көрейік ұсыну түрінде кішкентай шарлар. Бұл мүмкіндік береді қолдануға үдерісін сипаттауға соққы молекулалардың туралы қабырғалары ыдыс заңдар механика, атап айтқанда, Ньютонның екінші заңы.
Біз деп санауға газ молекулалары бар жеткілікті үлкен қашықтықта бір-бірінен, сондықтан, бұл күштер өзара іс-қимыл олардың арасындағы пренебрежимо аз. Егер бөлшектер арасындағы күш жоқ өзара іс-қимыл, тиісінше, нөлге тең және әлеуетті энергия өзара іс-қимыл. Деп атайық газ жауап беретін, осы қасиеттеріне, тамаша.
Бұл молекулалар газ движутся әр түрлі жылдамдықпен. Алайда, усредним қозғалыс жылдамдығы молекулалардың боламыз деп саналсын, олардың бірдей.
Болжаймыз, не соққы молекулалардың туралы ыдыстың қабырғасының абсолют серпімді (молекулалар өздеріне соққы кезінде тәріздес резеңке мячикам, ал, өзбектерде куску пластилин). Бұл кезде молекулалардың жылдамдығы өзгереді, тек бағыты бойынша, ал шамасы бойынша бұрынғыдай болып қалады. Сол кезде жылдамдықтың өзгеруі әрбір молекулалар соққы кезінде сияқты –2υ.
Бере отырып, мұндай оңайлату, есептейміз газ қысым ыдыстың қабырғасының.

Қысым – бұл физикалық шама қатынасына тең перпендикуляр құраушысы ететін күштің бетіне, осы беттің ауданына.

Күші әрекет етеді қабырғаға тарапынан көптеген молекулалардың. Ол туындысы ретінде есептелуі мүмкін ететін күштің бір жағынан молекулалар, молекулалардың саны, қозғалатын ыдыста бағытында осы қабырғасы. Өйткені кеңістік трехмерно және әрбір өлшеу екі бағыты бар: оң және теріс деп санауға болады, бұл бағытта бір қабырғасының қозғалады алтыдан бір бөлігі барлық молекулалардың (үлкен болған жағдайда, оларды, оның ішінде): N = N0 / 6.

Күш әрекет ететін қабырғаға бір жағынан молекулалар күшіне тең, қолданыстағы молекула бар тарапынан қабырғасының. Күш әрекет ететін молекула бар тарапынан қабырғалары тең шығармасы массасының бір молекуласының жеделдету үшін, ол ол алады кезде соғылған қабырғаны:

F’ = m0a.
Жеделдету – бұл физикалық шама белгіленетін жылдамдығын өзгерту жұмыс, оның ішінде бұл өзгеріс орын алды: a = Δυ / t.

Жылдамдығын өзгерту сияқты удвоенному мәніне жылдамдығы молекулалар дейін соққы: Δυ = –2υ.

Егер молекула өзін тәріздес резиновому мячику, қиын емес ұсынуға процесі соққы: молекуласы, ударяясь, деформируется. Процесі қысу және разжатия жұмсалады. Әзірге молекуласы қолданылады қабырғасына ыдыс туралы соңғы үлгереді удариться тағы біраз саны молекулалардың тұрған, одан қашықтықтарда емес оқу l = υt. (Мысалы, шартты түрде айтқанда, болсын молекулалары бар жылдамдығы 100 м/с Соққы созылады 0,01 с. Сонда бұл уақытта дейін қабырғасының үлгереді ұша үлесін қысым молекулалар орналасқан, одан қашықтықтарда 10, 50, 70 см, бірақ әрі қарай-100 см).

Қарастыратын боламыз ыдыс көлемі V = lS.
Подставив барлық формулаларды бастапқы аламыз теңдеуі:
мұндағы: – салмағы бір молекулалар орташа мәні квадрат жылдамдығы молекулалардың N – саны молекулалардың көлемінде Шешімі.

Жасаймыз кейбір әрекеттері бойынша түсіндірме бірі шамаларды кіретін алынған теңдеуі.

Өйткені қозғалысы молекулалардың бей берекет және артықшылықты қозғалыс молекулалардың ыдыста жоқ, олардың орташа жылдамдығы нөлге тең. Бірақ, анық, бұл емес әрбір жеке молекуласындағы.

Үшін есептеу қысымы идеал газдың ыдыстың қабырғасына пайдаланылады емес, орташа мәні x-компоненттері жылдамдығы молекулалардың ал орташа мәні квадрат жылдамдығы

Үшін кіріспе осы шамасын анағұрлым түсінікті қарастырайық сандық мысал.

Болсын төрт молекулалар бар жылдамдығын 1, 2, 3, 4 шарт. бірл.

Квадрат орта маңызы бар молекулалардың жылдамдығы тең:
Орташа мәні квадрат жылдамдығы тең:
Егер молекулалардың жылдамдығы тең +1, -2 , -3 , +4 шарт. бірлік болса, онда квадрат орта маңызы бар жылдамдығы тең:
Орташа мәні квадрат жылдамдығы тең:
Орта маңызы бар проекциялар квадрат жылдамдық осі x, y, z байланысты орташа мәнімен шаршының жылдамдығының ара қатынасымен:
Егер извлечь шаршы түбірі, – дан онда шамасын аламыз деп аталады, ол орташа квадраттық жылдамдығы молекулалардың.

Шамасы белгіленетін санының бөлшектердің көлеміне, онда олар … деп аталады концентрациясы (әрпімен белгіленеді n).

Шамасы, бұл орташа кинетикалық энергиясы әрбір молекулалар газ.

Осыны ескере отырып, алынған теңдеуі болады переписать түрінде:
Теңдеулер байланыстырады макропараметры газ – оның қысымы мен көлемі (p, V) микропараметрами – молекулалардың массасы және оның жылдамдығы (m0, υ), немесе энергиясымен

Соңғы теңдеуі былайша оқылады: қысымы идеал газдың ыдыстың қабырғасының тікелей пропорционалды шоғырлану молекулалардың ыдыста және олардың орташа кинетикалық энергиясы.