Моделі газу, рідини і твердого тіла

Related posts:

1. Тиск газу і рідини Навіть газ тисне на будь-яку поверхню. Тиснуть молекули газу, які постійно рухаються і стикаються з поверхнями. Так як газ заповнює весь посудину, то тисне на всі боки. Рідина, там, де вона заповнила посудину, теж тисне на всі боки (тому вода буде виливатися навіть через дірочку збоку, а не тільки знизу). Так як на рідину і […]...
2. Тверді тіла, рідини і гази Більшість речовин можуть існувати в трьох станах: твердому, рідкому і газоподібному. Вони називаються агрегатними станами речовини. Перехід з одного стану в інший відбувається при нагріванні або охолодженні, а також при зміні тиску. Наприклад, якщо воду – рідина – підігрівати, вона буде перетворюватися в пар – газ. Теорія, що пояснює властивості твердого, рідкого і газоподібного станів, […]...
3. Дія рідини і газу на занурене в них тіло Із повсякденного життя відомо, що вага тіла зменшується, якщо занурити його у воду. На цьому явищі заснована, наприклад, плавання суден. Повітряні кулі піднімаються в повітря через існування деякої сили, спрямованої протилежно силі тяжіння. Силу, з якою рідина чи газ діють на занурене в них тіло, називають також силою Архімеда. Розглянемо природу цієї сили. Як відомо, […]...
4. Формула тиску рідини і газу Згадаймо, що маса (m) дорівнює щільності (ρ) помноженої на обсяг (V): M = ρV Обсяг (V) обчислюється за формулою: висота (h) помножена на площу (S): V = hS Значить, маса дорівнює: M = ρhS Формулу ваги ми теж вже знаємо: P = gm Підставами в вагу масу: P = gρhS А тиск (p) – це […]...
5. Кінетичний опис руху рідини і газу – “гідрокінематика” При кінематичному описі руху будь механічної системи немає необхідності докладно розглядати внутрішні фізичні властивості тіл, включених в систему. При описі руху рідини достатньо взяти до уваги її плинність – здатність змінювати свою форму при найменшому зовнішньому впливі. Властивості рідин і газів істотно різняться, проте опис руху рідин і газів схоже, тому в даному розділі, говорячи […]...
6. Рідини Найпоширеніша на Землі рідина – вода: моря й океани покривають приблизно 7/10 поверхні земної кулі. Головні властивості рідини. Ми встановимо їх на досвіді, який добре знайомий вам з життєвої практики. Поставимо досвід Переливаючи воду з однієї посудини в іншу, ми побачимо, що рідина завжди приймає форму судини (рис. 7.4). Використовуючи вимірювальні судини, можна помітити також, […]...
7. Статика твердого тіла Статика вивчає рівновагу тіл під дією прикладених до них сил. Рівновага – це стан тіла, при якому кожна його точка залишається весь час нерухомою в деякій інерційній системі відліку. Умовою рівноваги матеріальної точки є рівність нулю рівнодіючої (т. Е. Векторної суми) всіх сил, прикладених до точки. У цьому випадку наша точка буде рухатися рівномірно і […]...
8. Обертальний рух твердого тіла Обертальний рух представляє одне з найбільш загальних і вражаючих властивостей Всесвіту. Планети і їх супутники, зірки, що обертаються навколо своїх осей, планети, що обертаються навколо Сонця, обертаються подвійні зірки, зірки і їх супутники, що обертаються навколо центрів своїх галактик, багато галактики входять до складу обертових вихрових скупчень (рис. 4.1). У простіших випадках це смерчі (рис. […]...
9. Рівняння стану ідеального газу З трьох агрегатних станів речовини найбільш простим для вивчення є газоподібний. У досить розріджених газах відстані між молекулами набагато більше розмірів самих молекул (тоді як у рідинах і твердих тілах молекули “упаковані” дуже щільно). Тому сили взаємодії між молекулами таких газів дуже малі. Для опису розріджених газів у фізиці використовується модель ідеального газу. В рамках […]...
10. Моделі будови газів Газ легко стискаємо – тому, що молекули в газах розташовані не впритул один до одного, а на деякій відстані. Газ заповнює весь наданий йому об’єм – тому, що молекули в газах рухаються хаотично і слабо взаємодіють один з одним. Рідина завжди приймає форму судини – тому, що через відсутність порядку в розташуванні молекул вона текуча, […]...
11. Зміна внутрішньої енергії тіла при теплових процесах Теплові явища – це явища, пов’язані з процесами нагріву і охолодження, зміною агрегатного стану, тобто плавлення і затвердіння, випаровування і конденсації. Розглянемо теплові явища з точки зору зміни внутрішньої енергії тіла. Зміна температури тіла залежить від зміни кінетичної енергії руху молекул в цьому тілі. При цьому зміні підлягає і потенційна енергія взаємодії цих молекул, виключаючи […]...
12. Обертальний рух твердого тіла. Момент сили Звичайно, становище однієї, навіть “особливої”, точки далеко не повністю описує рух всієї розглянутої системи тіл, але все-таки, краще знати положення хоча б однієї точки, ніж не знати нічого. Тим не менш, розглянемо застосування законів Ньютона до опису обертання твердого тіла навколо фіксованої осі [1]. Почнемо з найпростішого випадку: нехай матеріальна точка маси m прикріплена за […]...
13. Довільний рух твердого тіла і системи тіл Розглянемо тепер рівняння другого закону Ньютона для довільної системи матеріальних точок та їх довільного руху. Виявляється, що в цьому випадку можна розглядати рух деякої геометричної точки, для якої рівняння руху повністю визначається тільки зовнішніми силами. В якості такої точки слід взяти центр мас системи. У знаменниках цих формул варто сумарна маса всієї системи m1 + […]...
14. Тиск рідини Тиск рідин і газів має цікаві особливості, що відрізняють його від тиску твердих тіл. Переконаємося в цьому на дослідах. Почнемо з вивчення тиску рідини. Візьмемо посудину, в дні і стінках якого є отвори, закриті гумовими плівками. Якщо ми наллємо воду в цю посудину, то побачимо, що всі плівки вигнулись назовні – схематично це зображено на […]...
15. Випаровування і конденсація При даній температурі молекули рідини володіють різними швидкостями. Швидкості більшості молекул знаходяться поблизу деякого середнього значення (характерного для цієї температури). Але попадаються молекули, швидкості яких значно відрізняються від середньої як в меншу, так і більшу сторону. На рис. 2.16 зображений приблизний графік розподілу молекул рідини за швидкостями. Блакитним фоном показано те саме більшість молекул, швидкості […]...
16. Внутрішнє тертя (в’язкість) рідини У реальної рідини внаслідок взаємного тяжіння і теплового руху молекул має місце внутрішнє тертя, або в’язкість. Розглянемо це явище на наступному досвіді (рис. 8.1). Помістимо шар рідини між двома паралельними твердими пластинами. “Нижня” пластина закріплена. Якщо рухати “верхню” пластину з постійною швидкістю v1, то c такою ж швидкістю буде рухатися самий “верхній” 1-й шар рідини, […]...
17. Основне рівняння MKT ідеального газу Це рівняння пов’язує між собою макропараметрах p стану ідеального газу і мікропараметр (або), що характеризує рух молекули. Для виведення основного рівняння MKT розглянемо одноатомних ідеальний газ, що знаходиться в термодинамічній рівновазі, тобто в стані, в якому всі макроскопічні параметри залишаються незмінними в часі і по всьому об’єму. Уявімо собі посудину у вигляді куба з довжиною […]...
18. Рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу Тиск газу на стінку посудини створюється ударами про неї молекул газу, при яких відбувається зміна імпульсів молекул і стінки. Очевидно, тиск газу на стінки посудини тим більше, чим більший імпульс передають молекули стінці, а імпульс молекули, як вам відомо, залежить від маси молекули т0 і від швидкості її руху v. Оскільки макроскопічне тіло складається з […]...
19. Розрахунок тиску рідини на дно і стінки судини Розглянемо, як можна розрахувати тиск рідини на дно і стінки посудини. Вирішимо спочатку завдання для посудини, що має форму прямокутного паралелепіпеда. Сила F, з якою рідина, налита в цю посудину, тисне на його дно, дорівнює вазі Р рідини, що знаходиться в посудині. Вага рідини можна визначити, знаючи її масу m. Масу, як відомо, можна обчислити […]...
20. Аморфні тіла Аморфні тіла – це скло, смола, каніфоль, багато пластмаси, сургуч, пластична сірка, бурштин, різні полімери – органічні аморфні тіла (целюлоза, каучук, шкіра, плексиглас, поліетилен) та ін. Основні властивості аморфних тіл У аморфних тіл немає кристалічної решітки, у них виявлений тільки ближній порядок в розташуванні молекул. На малюнку 1 зображена плоска схема розташування молекул кварцу (а) […]...
21. Властивості рідин За своїми фізичними властивостями рідини займають проміжне положення між реальними газами і твердими тілами. Подібно газам і на відміну від твердих тіл рідини не володіють певною формою, а приймають форму посудини, в якому знаходяться. Подібно твердим тілам і на відміну від газів рідини зберігають свій об’єм. Рідини мають досить щільну упаковку частинок: щільність речовини в […]...
22. Складний рух твердого тіла Складний рух – це такий рух, який можна розкласти на кілька простих. Простими рухами вважаються: Поступальний; Обертальний. При вирішенні завдань на складний рух використовують теорему про складання швидкостей. При складному русі точки абсолютна швидкість в кожен момент часу дорівнює геометричній сумі переносної (VE) і відносної (VК) швидкостей. Де Α – кут між векторами VE і […]...
23. Кінематика абсолютно твердого тіла При будь-якому русі тіла можна використовувати таку його модель, як матеріальна точка? Які моделі тіла ще існують? Поступальний рух твердого тіла. Опис руху тіла вважається повним лише тоді, коли відомо, як рухається кожна його точка. Ми багато уваги приділили опису руху точки. Саме для точки вводяться поняття координат, швидкості, прискорення, траєкторії. У випадку завдання опису […]...
24. Ньютонівські і неньютонівські рідини Ньютоновська рідина Рідина, яка підпорядковується рівнянню Ньютона, називають ньютонівської. Коефіцієнт внутрішнього тертя ньютонівської рідини залежить від її будови, температури і тиску, але не залежить від градієнта швидкості. НЬютоновская рідина – рідина, в’язкість якої не залежить від градієнта швидкості. Властивостями ньютонівської рідини наділені більшість рідин (вода, розчини, низькомолекулярні органічні рідини) і всі гази. Неньютонівська рідина Неньютонівська […]...
25. Опис руху твердого тіла Кинематическое опис рух твердого тіла являє собою набагато більш складну задачку, ніж опис руху матеріальної точки, вже хоча б тому, що тверде тіло володіє шістьма ступенями свободи, матеріальна точка тільки трьома. Уявіть собі політ перекидається в повітрі бруска, і ви відразу оціните складність опису його руху. Основний підхід до математичного опису руху твердого тіла полягає […]...
26. Тиск газу – коротко Молекули газу, безперервно рухаючись, стикаються зі стінками посудини, діючи на них з деякою силою. При ударі об спочиваючу стінку молекула передає їй імпульс. При цьому імпульс самої молекули змінюється. Тиск – параметр макроскопічний, т. є. Характеризує макроскопічну систему в цілому. Його значення залежить від мікроскопічних параметрів: від маси молекул і швидкості їх руху. У різні […]...
27. Тиск Лапласа під викривленою поверхнею рідини Форма поверхні рідини, налитої в посудину, визначається трьома факторами: силами взаємодії між молекулами рідини, силами взаємодії між молекулами рідини і молекулами, що входять до складу стінок посудини, і дією сили тяжіння. Якщо достатньо велику кількість рідини налито в широкий посудину, то рідина внаслідок переважаючого дії сили тяжіння в цьому випадку має плоску горизонтальну поверхню. Однак […]...
28. Молекулярна будова рідких речовин Молекулярна будова рідких речовин така, що дистанції між молекулами приблизно дорівнюють розміру самих молекул, отже, молекули розміщені вже не настільки близько, як в твердих тілах. Молекулярне будова рідких речовин таке, що дистанції між молекулами приблизно дорівнюють розміру самих молекул, отже, молекули розміщені вже не настільки близько, як в твердих тілах. Їм простіше переміщатися один відносно […]...
29. Тиск газу – фізика Ми вже знаємо, що гази, на відміну від твердих тіл і рідин, заповнюють весь посудину, в якому вони знаходяться. Наприклад, сталевий балон для зберігання газів, камера автомобільної шини або волейбольний м’яч. При цьому газ чинить тиск на стінки, дно і кришку балона, камери або будь-якого іншого тіла, в якому він знаходиться. Тиск газу обумовлено іншими […]...
30. Взаємодія молекул ідеального газу Молекули взаємно притягуються – в цьому неможливо сумніватися. Якби на якусь мить молекули перестали притягатися, то всі рідкі та тверді тіла розпалися б і весь світ перетворився в газ. Молекули відштовхуються, і це безсумнівно, бо інакше рідина стискалася б так само легко, як і газ. Між молекулами діють сили, багато в чому схожі на міжатомні […]...
31. Кипіння рідини На відміну від випаровування, яке відбувається при будь-якій температурі рідини, інший вид пароутворення – кипіння – можливий лише при абсолютно значенні (при певному тиску) температури кипіння. При нагріванні води у відкритій скляній посудині можна побачити, що по мірі збільшення температури стінки і дно посудини покриваються дрібними бульбашками. Вони утворюються в результаті розширення дрібних бульбашок повітря, […]...
32. Тиск газу Спробуйте розтягнути повітряна кулька руками. У довжину, завширшки. Прикиньте на око або замірте відстань, на яку вам вдалося його розтягнути. Нині ж надійти кульку. І порівняйте довжину і ширину надутого кульки з тим відстанню, на яке вам вдавалося його розтягнути. Практично в ста відсотках випадків виявляється, що повітря, звичайнісінький повітря, яким ви дихаєте, впорався значно […]...
33. Розміри молекул Розмір молекули є величиною умовною. Його оцінюють так. Між молекулами поряд з силами притягання діють і сили відштовхування, тому молекули можуть зближуватися лише до деякої відстані d (рис. 1). Відстань граничного зближення центрів двох молекул називають ефективним діаметром молекули d (при цьому вважають, що молекули мають сферичну форму). В даний час існує багато методів визначення […]...
34. Тиск газу – конспект У тому, що газ тисне на стінки посудини, найпростіше переконатися, поторкавши надутий повітряна кулька або накачаний м’яч. Чому газ чинить тиск? Це може здатися дивним. Адже молекули в газах знаходяться на порівняно великих відстанях один від одного і не “впираються” один в одного – значить, вони не “впираються” і в стінки судини. Через що ж […]...
35. Чим відрізняються рідини від газів Речовинам властиво приймати те чи інше агрегатний стан. Безліч речовин знаходиться у формі газів або рідин. При цьому вони володіють характерними властивостями, притаманними відповідному агрегатним станом. Що таке рідини і гази У більшості своїй гази – ковалентні з’єднання (виняток становить група благородних газів) або прості речовини. Стисливість і здатність до розширення – характерні властивості газів. […]...
36. Рух рідини по трубах Рух рідини чи газу підпорядковується всім загальним законом механіки – законам Ньютона, законам збереження енергії, імпульсу, моменту імпульсу. Однак, застосування цих загальних законів зустрічає значні труднощі обумовлених рядом причин. По-перше, рідина має нескінченним числом ступенів свободи, що призводить до необхідності переходу від дискретного до безперервного опису. По-друге, властивості рідин (і особливо газів) змінюються при зміні […]...
37. Поверхневий натяг рідин Рідина на кордоні з газом або парою має вільну поверхню. З’ясуємо, які її властивості. Для цього розглянемо декілька прикладів. Ви не раз спостерігали крапельки роси на листі рослин. Їм властива майже правильна куляста форма. Таку ж форму мають падаючі дощові краплі, краплі ртуті. Якщо покласти на поверхню води бритвене лезо, воно не потоне. Якщо лезо […]...
38. Чому дорівнює тиск рідини? Тиск рідини збільшується з глибиною. Це пов’язано з тим, що більш високі шари рідини тиснуть своєю вагою на нижче лежачі. Зрозуміло, що крім того, що тиск існує в товщі рідини, рідина також тисне на дно і стінки посудини. Тиск на дно відповідає тиску всього стовпа рідини. А ось тиск на стінки різне. Воно відповідає тиску […]...
39. Тиск газу: формули Тиск газу – важлива величина, що має не тільки теоретичне, а й практичне значення. Розглянемо формулу тиску газу, що використовується в молекулярній фізиці, з поясненнями, необхідними для кращого розуміння. Для складання формули доведеться зробити деякі спрощення. Молекули є складними системами, що мають багатоступінчате будова. Для простоти розглянемо газові частки в певному посудині як пружні однорідні […]...
40. Модель реального газу Ідеальний газ – найпростіша модель ваза, найпростіша макроскопічна система. Реальні гази підкоряються законам, записаним для цієї моделі, лише з тією чи іншою мірою точності при певних, не надто високих значеннях тиску і не дуже низьких значеннях температури. Чим більше факторів враховано при побудові моделі, тим точніше вона відображає об’єктивну реальність. Уточнимо модель ідеального газу і […]...