До ЗНО з ФІЗИКИ залишилося:
0
5
міс.
1
5
дн.
1
8
год.
Готуйся до ЗНО разом із «Всеосвітою»!

НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНА КАРТА ЗАНЯТТЯ "Газові закони. Рівняння стану ідеального газу"

Опис документу:
Ставлю перед собою мету формувати в студентів вміння встановлювати залежність між макроскопічними параметрами (p, V, T), що характеризують стан газу; познайомити вихованців з методом по елементного розв'язування задач. Розвивати логічне мислення, уміння аналізувати, робити висновки, вміння застосовувати знання в нестандартних ситуаціях; розвивати пізнавальний інтерес до вивчення фізики;

Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення із змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документу. Щоб завантажити документ, прогорніть сторінку до кінця

Перегляд
матеріалу
Отримати код Поділитися

НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНА КАРТА ЗАНЯТТЯ

Предмет: Фізика

Розділ: 3. Молекулярна фізика і термодинаміка

Тема. Газові закони. Рівняння стану ідеального газу.

Тип заняття:

Заняття-дослідження з використанням комп’ютерної техніки

Навчальна (дидактична) мета:

Вивести залежність між макроскопічними параметрами (p, V, T), що характеризують стан газу; навчити студентів розв’язувати задачі на рівняння стану ідеального газу; познайомити студентів з методом по елементного розв'язування задач.

Виховна мета:

Виховувати охайність, самостійність та акуратність, впевненість в собі та в своїх знаннях. розвивати уважність, виховувати кмітливість сприяти розвитку комунікативних якостей особи в процесі парно-групової роботи;

Розвиваюча мета:

Розвивати логічне мислення студентів, уміння аналізувати, робити висновки, вміння застосовувати знання в нестандартних ситуаціях; розвивати пізнавальний інтерес до вивчення фізики;

Обладнання:

Таблиці із формулами, картки з умовами задач, Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, портрет А. Авогадро, комп’ютер, медіа проектор, слайди, таблиці, збірник задач, підручники Л.Е. Генденштейн “Фізика-10”, Є.В. Коршак “Фізика-10”

Програмне забезпечення:

Microsoft Office Word, Microsoft Office Power Point.

Дидактичний матеріал:
Мультимедійна презентація, створена засобами POWER POINT

«Газові закони. Рівняння стану ідеального газу»

Наочні посібники:

Фрагмент відеофільму «Газові закони. Рівняння стану ідеального газу»

Міжпредметні зв'язки:

Хімія інформатика, математика, природознавство, біологія, екологія.

Література:

1. Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Фізика для середніх спеціальних навчальних закладів: - К.: Вища школа, 1982. - 503с:

  1. Л.Е. Генденштейн, І.Ю. Ненашев 10 кл: Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів рівень стандарту – Харків: «Гімназія», 2010. – 272.

  2. Є.В.Коршак, Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. 10 кл: Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів рівень стандарту – К.: Генеза, 2010. – 192.

  3. Гончаренко С.У. Фізика: Підруч. для 10 кл. серед. загальноосв. шк..- К.: Освіта, 2002. – 319 с.

Девіз заняття: В кожній людині є Сонце. Тільки дайте йому світити.

(Сократ)

Зміст і хід заняття

  1. Організаційна частина.

Перевірка відвідування, перевірка наявності зошитів, підручників тощо. Оголошення теми та мети заняття.

II. Підготовка студентів до вивчення нового матеріалу.

2.1 Перевірка домашнього завдання

  1. Як сили взаємодії між молекулами залежать від відстані між ними?

  2. Чому гази легко стискуються?

  3. Чому стиснути тверді тіла, так само, як і рідини важко?

  4. Який газ називають ідеальним?

  5. За яких умов можна вважати близьким до ідеального?

  6. Що називають тиском газу?

  7. Якими параметрами характеризується стан газу?

2.1 Актуалізація опорних знань:

Робота в группах (студентам пропонується заповнити пусті клітинки в таблицях)

Порівняння властивостей газів, рідин та твердих тіл

Характеристика

Газ

Рідина

Тверде тіло

1

Розташування частинок

Складається з хаотично розташованих частинок

Має ближній порядок у розташуванні частинок

Має дальній порядок у розташуванні частинок

2

Характер руху частинок

Хаотичний рух

Коливальний та хаотичний рух

Коливальний рух

3

Текучість

значна

значна

мала

4

Зберігання обєму

Не зберігає обєм, легко стискається

Зберігає обєм, погано стискається

Зберігає обєм

5

Зберігання форми

Не зберігає

Не зберігає, приймає форму посудини

зберігає

6

Швидкість протікання дифузії

ʋг ˃ ʋр ˃ ʋт

ʋг ˃ ʋр ˃ ʋт

ʋг ˃ ʋр ˃ ʋт

7

Сила взаємодії молекул

Fг ˂ Fр ˂ Fт

Fг ˂ Fр ˂ Fт

Fг ˂ Fр ˂ Fт

8

Виконання законів

Закони Паскаля та Архімеда

Закони Паскаля та Архімеда

Закон Гука

Основні фізичні величини

Фізична величина

Позначення величини

Одиниці вимірювання

Формула

Відносна молекулярна маса

Mr

Mr =

Кількість речовини

ν

моль-1

ν= = = =

= =

Маса молекули речовини

m0

кг

m0 = 𝝆𝖵0 = =

Молярна маса речовини

M

M = = m0 · Nа

Маса речовини

m

кг

m = m0 · Ν

Стала Авогадро

Nа

моль-1

Nа = =

Кількість молекул речовини

N

N = = ν · Nа

Молярний об´єм речовини

𝖵м

𝖵м = = =

Об´єм речовини

𝖵

м3

𝖵 = = ν · 𝖵м =

Густина речовини

𝝆

𝝆 =

Концентрація речовини (молекул)

n

м-3

n =

Тиск газу

p

Па

p = nkT

Стала Больцмана

k

k =

Температура

T

К

Т = 273К + t

2.2 Мотивація навчальної діяльності

Ми вже знаємо, що матеріальний світ складається з безлічі речовин. У свою чергу, будь-яка речовина — це сукупність дуже дрібних частинок.

Досягненнями молекулярної фізики широко користуються інші науки - хімія, біологія та багато інших. Основні уявлення молекулярної фізики використовуються у таких спеціальних галузях науки, як фізика металів, полімерів і плазми, кристалофізика, фізико-хімічна механіка. Саме молекулярна фізика вказує шляхи на створення матеріалів із заданими властивостями.

Молекулярна фізика вивчає тепловий рух. Тепловий рух зумовлює внутрішні властивості тіл, і його вивчення дає змогу зрозуміти багато фізичних процесів, які відбуваються в тілах.

Рівняння стану дозволяє визначити:

- одну з макроскопічних величин (pVT), знаючи дві інші;

- перебіг процесів у системі;

- зміну стану системи під час виконання нею роботи або отримання теплоти від тіл, які її оточують.

Лише при тисках у сотні атмосфер відхилення від результатів розрахунків за рівнянням стану ідеального газу стають суттєвими.

  1. Вивчення нового матеріалу.

1. Співвідношення Клапейрона

Величинами, що визначають стан газу, є: тиск р, під яким знаходиться газ, його температура Τ і об'єм V.

х називають параметрами стану:

р – тиск ( Па);

V - об´єм (м3 );

Т – температура ( К).

Перераховані три величини не є незалежними. Кожна з них є функцією двох інших. Рівняння, що зв'язує всі три параметри — тиск, об'єм і температуру газу для даної його маси, — називається рівнянням стану і може бути в загальному вигляді записано так: . Це означає, що стан газу визначається тільки двома параметрами (наприклад, тиском і об'ємом, тиском і температурою або об'ємом і температурою), третій параметр, однозначно, визначається двома іншими. У першій половині 19-го століття французький фізик Клапейрон вивів співвідношення, що пов'язує ці три параметри — рівняння Клапейрона (рівняння стану для даної маси газу).

Для даної маси газу добуток тиску газу на його об'єм, поділено на абсолютну температуру газу, є величина постійна: . Якщо газ переводять зі стану 1 в стан 2, то параметри, які характеризують газ у кожному із станів, пов'язані виразом: .

Використовуючи рівняння Клапейрона, можна довести, що всі три закони для ізопроцесів є приватними випадками цього рівняння. Дійсно, при отримуємо, що ; при отримуємо, що ; а при отримуємо — .

Історична довідка

Бенуа́ Поль Емі́ль Клапейро́н  французький фізик та інженер.

Бенуа Поль Еміль Клапейрон народився 26 січня 1799 року в Парижі. Закінчив Політехнічну школу (18161818). Працював в Інституті інженерів шляхів сполучень у Санкт-ПетербурзіРосійська імперія (1820–1830). По поверненні до Франції став професором Школи мостів і доріг в Парижі.

Фізичні дослідження Клапейрона присвячені тепловим процесам. В 1834 році він запровадив у термодинаміці графічний метод, представив в геометричній формі міркування Л. Карно. Аналізуючи цикл Карно, вивів рівняння стану ідеального газу (рівняння Клапейрона-Менделєєва), яке об'єднує закон Бойля-Маріоттазакон Гей-Люссака і закон Авогадро. Одержав рівняння, яке пов'язує температури кипіння і плавлення речовин татиск (рівняння Клапейрона-Клаузіуса; останній обґрунтував це рівняння у 1851 році).

Помер Клапейрон в Парижі 28 січня 1864 року.

2. Закон Авогадро

Щоб переконатися в тому, що значення виразу не завжди є постійним, наберіть повітря в щоки: одночасно збільшиться і тиск, і об'єм повітря в роті, а температура повітря залишиться практично незмінною (рівною температурі тіла). Отже, значення виразу збільшилося. Причина в тому, що збільшилося число молекул газу.

Коли тиск і температура є постійними, об'єм газу пропорційний числу молекул Ν, тому значення виразу пропорційне числу молекул N. Але чи однаковий коефіцієнт пропорційності для різних газів? Відповідь на це запитання дає закон, який був встановлений Авогадро:

При однакових температурі й тискові в рівних об'ємах різних газів міститься однакове число молекул.

Це означає, що

з одним і тим же коефіцієнтом пропорційності k для всіх газів. Цей коефіцієнт називають постійною Больцмана, на честь австрійського фізика, одного з творців молекулярно-кінетичної теорії.

Вимірювання показали, що . З рівняння випливає, що тиск газу можна дуже просто виразити через концентрацію газу і його абсолютну температуру. Ми отримаємо: .

3. Рівняння Менделєєва – Клапейрона

Ми вже знаємо, що число молекул N пов'язане з масою речовини т і його молярною масою Μ співвідношенням . Підставляючи цей вираз у співвідношення , отримуємо: . Добуток позначається R і називається універсальною незмінною: . Вимірювання показали, що . Використовуючи цю постійну, отримуємо рівняння Менделєєва — Клапейрона:

.

Це рівняння було виведено російським ученим Д. І. Менделєєвим у другій половині 19-го століття.

Історична довідка

Дмитро́ Іва́нович Менделє́єв (*27 січня (8 лютого) 1834, Тобольськ — 20 січня (2 лютого) 1907, Санкт-Петербург) — російський хімік, один з авторів періодичної таблиці хімічних елементів. У 1882 році Лондонське королівське товариство присудило золоті медалі Деві з формулюванням «За відкриття періодичних співвідношень атомних ваг» спільно Менделєєву і німецькому хіміку Лотару Юліусу Маєру.

Дмитро Іванович Менделєєв народився 8 лютого 1834 року у Тобольську, у родині директора місцевої гімназії. З 1850 року навчався на фізико-математичному факультеті Петербурзького педагогічного інституту. У 1855 році закінчив його з золотою медаллю і був направлений учителем гімназії спочатку в Сімферополь, а потім в Одесу. У1856 році Дмитро Менделєєв відправився у Петербург і захистив магістерську дисертацію за темою «Про питомі об'єми», після чого на початку 1857 року був прийнятий приват-доцентом на кафедру хімії Петербурзького університету. У 18591861 роках він перебував у науковому відрядженні у Німеччині, у Гейдельберзькому університеті. У 1860 році Менделєєв взяв участь у роботі першого міжнародного хімічного конгресу в Карлсруе.

Дмитро Іванович Менделєєв — автор фундаментальних досліджень з хімії, фізики, метрології, метеорології, економіки, автор основних праць з повітроплавання, сільського господарства, хімічної технології, народної освіти та інших робіт. 

Досліджуючи гази, Менделєєв знайшов у 1874 році загальне рівняння стану ідеального газу, що включає як частковість залежність стану газу від температури, виявлену у 1834 році фізиком Б. П. Е. Клапейроном(рівняння Клапейрона-Менделєєва).

IV. Узагальнення і систематизація вивченого.

4.1. Первинне закріплення знань

Якісні задачі:

  1. Під час виготовлення ламп розжарювання їх балони заповнюють азотом під тиском, значно меншим за атмосферний. Чому цей тиск не роблять рівним атмосферному?

  2. Космічний корабель, стартувавши з Землі, вийшов на навколоземну орбіту. Як змінився тиск повітря в герметично закритому відсіку? Температура у відсіку не змінилася.

  3. Чому балон з будь-яким стисненим газом становить велику небезпеку під час пожежі?

  4. У двох посудинах однакового об'єму за однакових температури й тиску знаходиться водень і азот. Маса якого з газів більша й у скільки разів?

4.2. Тренуємося розв'язувати задачі

Задача.

Стівен Вільям Гокінг (англ.StephenWilliamHawking; 8 січня1942, Оксфорд, Велика Британія) — фізик-теоретик 21 сторіччя, відомий своїми дослідженнями в астрофізиці, зокрема теорії чорних дір, дуже полюбляє зефір. Але не звичайний, а дуже особливий. Готувати його потрібно за спеціальною технологією, розробленою мамою Стівена. Мені вдалося розкрити майже всі складові ідеального десерту.

Підготувати стиглі яблука, спекти їх та протерти. Потім, додаванням азоту (N2), молярна маса якого дорівнює28 г/моль за тиску 8000 Па, досягти густини 98 г/м3. Збивати міксером доти, поки не побачите густу білу піну. Розкласти її у форми та поставити до холодильника. Питання: яка повинна бути температура в холодильнику?

p=8000 Па

М=28г/моль

Запишемо рівняння стану ідеального газу

, виразимо температуру газу

Оскільки , тоді рівняння матиме вигляд

Або

t = T-273=275-273=20С

Т -?

Задача.

Наступне завдання для вас підготував …. Його улюблений напій газовий коктейль, але він не пам’ятає який саме газ використовує його брат. Вашим завданням буде це з’ясувати.

Рецепт: Для приготування 1 л коктейлю вам потрібно: 4 мг газу за тиску р= 831 Па настоювати у духовці за температури 127 0С (400 К) протягом 1 години.

V=1 л

p=831 Па

t= 1270С

m= 4 мг

Запишемо рівняння стану ідеального газу

, виразимо молярну масу газу

Оскільки температура подана в градусах Цельсія переведемо її у градуси Кельвіна

Т=273+ t

Т= 273+127= 400 К

Згідно з Таблицею Мендєлєєва, елемент що має молярну масу 16 є Кисень. Отже Ірина Анатоліївна полюбляє кисневий коктейль.

Задача.

Всі вміють готувати яєчню. Але не всі знають, що в процесі готування виділяється вуглекислий газ. Якщо маса газу більша ніж 9*10-23г, то в шкірі прискорюються процеси старіння. Мене цікавить, чи постарію я швидше якщо буду смажити яєчню?

М=44 г/моль

NA=1/моль

Цієї маси недостатньо для пошкодження шкіри.

m-?

Задача.

Визначте густину водню ρ за температури 127 °С і тиску 830 кПа.

Розв'язок

Скориставшись рівнянням Менделєєва-Клапейронаспіввідношенням , отримуємо: . Тут , .

Перевіримо одиниці величин: .

Підставимо числові значення:

.

Задача.

Два балони, що мають об'єми 6 л і 14 л, містять гази з тиском, відповідно 8 МПа та 5 МПа за однакової температури. Балони з'єднані трубкою з краном. Який тиск утвориться в балонах, якщо відкрити кран? Температура не змінюється, гази в хімічну реакцію не вступають.

Розв'язок

Згідно з рівнянням Менделєєва -Клапейрона , , . Тут п1 і п2 — кількість речовини відповідно в першому і другому балонах, η — загальна кількість речовини. Оскільки , отримуємо , звідси . З цього рівняння знаходимо, що тиск газів 5,9 МПа.

Задача.

Густина газу в балоні газопаливної електричної лампочки ρ = 0,9 кг/м3. Коли лампочка світиться, тиск газу зростає з р1 = 8·104 Па до р2 = 1,1·105 Па. На скільки збільшилась при цьому середня швидкість молекул газу?

Дано: р = 0,9 кг/м3, р1 = 8·104 Па, р2 = 1,1·105 Па.

Знайти2 - 1 - ?

Розв’язання

Задача.

Знайти масу повітря в аудиторії, якщо її розміри 10х6х3 м, молярна маса повітря 0,029 кг/ моль, атмосферний тиск 105 Па, температура 17° C .

Дано: CI

V=10x6x3 =180 м3

M=0.029 кг/ моль

p=105 Па

t=17° C Т=290 К

R= 8.31 Дж/К моль

Знайти: m -?

Розв’язання

Запишемо формулу Мендєлєєва

виразимо з формули m,

𝑚= перевіримо одиниці,

=,

підставимо значення величин і обчислимо

m=

Відповідь. Маса повітря в аудиторії 216,6 кг.

Задача.

Балон об’ємом 100 л містить 5,76 кг кисню. За якої температури виникає небезпека вибуху, якщо балон витримує тиск до 5 106 Па?

Дано: CI

V=100 л =10-1 м3

M=0.032 кг/ моль

p=5 106 Па

m =5,76 кг

R= 8.31 Дж/К моль

Знайти: t -?

Розв’язання

Запишемо формулу Мендєлєєва

виразимо з формули T,

T= перевіримо одиниці,

=,

підставимо значення величин і обчислимо

Т=

Переведемо в °С t=T-273=334.3-273=61.3°С.

Відповідь . Небезпека вибуху виникає при температурі 61,3°С і вищих.

Задача.

Газ під тиском 0,2 МПа і при температурі 15° С має об’єм 5 л. Чому дорівнює об’єм цієї маси за нормальних умов ( 0° С і тиску 101,3 кПа).

Дано: CI

V1=5 л =5 10-3 м3

t1 =15°C T1= 288 K

P1=0.2 MПа =0.2 106Па

m = const

t2 = 0°C T2=273K

P2=101.3 103 Па

Знайти: V2-?

Розв’язання

Запишемо формулу Клапейрона

m

виразимо з формули V2,

перевіримо одиниці,

,

підставимо значення величин і обчислимо

=

Відповідь . Об’єм даної маси газу за нормальних умов дорівнює 9 л.

Задача.

Об’єм балона електричної лампи розжарювання 150 см3. Всередині знаходиться 0,4 г газу за температури 30° С і тиску 80 кПа. Яким газом заповнена лампа?

Дано: CI

V=150 см3 =1,5 10-4 м3

t =30°С Т=303 К

p=80 кПа =80 103 Па

m =0,4 г =0,4 10-3 кг

R= 8.31 Дж/К моль

Знайти: M -?

Розв’язання

Запишемо формулу Мендєлєєва

виразимо з формули М,

М= перевіримо одиниці,

=,

підставимо значення величин і обчислимо

М=

З таблиці Мендєлєєва це газ криптон.

Відповідь. Лампа заповнена інертним газом криптоном.

V. Підсумки заняття.

5.1 Контроль якості засвоєння поняття стійкості рівноваги тіл:

Скажіть, будь ласка, що ми з вами робили сьогодні на занятті?

Гра «Мікрофон»

  • Я дізнався, що рівняння стану ідеального газу вивели Клапейрон та Менделєєв.

  • Я знаю які параметри характеризують стан ідеального газу.

  • Тепер я знаю, як залежать макроскопічні параметри між собою.

  • Я дізнався яка форма рівняння стану містить більше інформації: рівняння Клапейрона чи Менделєєва.

  • Тепер я можу, знайти будь який з макропараметрів при розв´язуванні задач.

  • Я зможу обчислити масу повітря в себе вдома.

5.2 Заключне слово викладача:

[Викладач підбиває підсумки і оголошує оцінки]

VI. Домашнє завдання.

  1. Л.Е. Генденштейн, І.Ю. Ненашев Фізика. 10 кл: Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів рівень стандарту – Х.: Гімназія, 2010. – 272с.

  • §20, 21

  • Вправи 7- 14

  1. Є.В.Коршак, Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. 10 кл: Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів рівень стандарту – К.: Генеза, 2010. – 192.

  • §45-46

  • Вправи 26 (1-5)

  1. Конспект

4. Розв'яжіть задачі.

Рівень 1.

1. Яка температура 1,6.10 - 2 кг кисню,який знаходиться під тиском 106 Па, що займає об'єм 1,6 . 10 – 3 м3 ?

2. Посудину ємністю 2 . 10 - 3 м3 наповнено азотом під тиском 2 · 105 Па за температури 27 °С. Визначте масу азоту.

3. Визначте тиск повітря в посудині об'ємом 2.10 -3 м3, якщо його маса 1,2 · 10 -2 кг, а температура 27 °С.

4. Об'єм певної маси водню за температури 50 °С та з тиском 0,98 · 106 Па дорівнює 2,5 . 10 -3 м3. Який об'єм водню за 0 °С і тиском 106 Па?

Рівень 2.

1. Яка різниця в масі повітря, що заповнює приміщення об'ємом 50 м3, взимку і влітку, якщо влітку температура приміщення досягає 40 °С, а взимку падає до 0°С?

2. Скільки молекул повітря виходить з кімнати об'ємом 120 м3 під час підвищення температури від 15 °С до 25 °С? Атмосферний тиск 105 Па.

3. Об'єм газу з тиском 720 кПа і температурою 288 дорівнює 0,6 м3. За якої температури об'єм тієї ж маси газу буде 1,6 м3, якщо тиск стане 225 кПа?

4. Який тиск повинен витримувати газовий балон об'ємом 50 л, щоб за температури 25 °С в ньому можна було зберігати 2 кг метану?

Рівень 3.

1. Закрита посудина заповнена водою при температурі 17 °С. Яким став би тиск усередині посудини, якщо б взаємодія між молекулами води раптово зникла?

2. Тонкий рухливий поршень ділить горизонтальну циліндричну посудину на дві частини. Яке буде положення рівноваги поршня, якщо в одній частині посудини знаходиться азот, а в іншій — водень такої ж маси? Довжина посудини 90 см.

3. Горизонтальну циліндричну посудину розділено рухомим поршнем на дві частини: в одній частині знаходиться водень, а в іншій — азот. Маса якого газу більша й у скільки разів, якщо поршень знаходиться точно в середині посудини?

4. Посередині відкритої з обох кінців горизонтальної скляної трубки довжиною 87 см знаходиться стовпчик ртуті завдовжки 15 см. Закривши один з отворів трубки, її розташовують вертикально, закритим кінцем униз. Знайдіть атмосферний тиск, якщо стовпчик ртуті перемістився відносно трубки на 6 см.

Задача.

Визначити масу повітря, яка потрібна для заповнення камери в шині автомобіля, якщо її об’єм 12 л. Камеру накачують за температури 27° С до тиску 2,2 105 Па.

Дано: CI

V=12 л =12 10-3 м3

M=0.029 кг/ моль

p=2,2 105 Па

t=27° C Т=300 К

R= 8.31 Дж/К моль

Знайти: m -?

Розв’язання

Запишемо формулу Мендєлєєва

виразимо з формули m,

𝑚= перевіримо одиниці,

=,

підставимо значення величин і обчислимо m=

Бенуа́ Поль Емі́ль Клапейро́н  французький фізик та інженер.

Бенуа Поль Еміль Клапейрон народився 26 січня 1799 року в Парижі. Закінчив Політехнічну школу (18161818). Працював в Інституті інженерів шляхів сполучень у Санкт-ПетербурзіРосійська імперія (1820–1830). По поверненні до Франції став професором Школи мостів і доріг в Парижі.

Фізичні дослідження Клапейрона присвячені тепловим процесам. В 1834 році він запровадив у термодинаміці графічний метод, представив в геометричній формі міркування Л. Карно. Аналізуючи цикл Карно, вивів рівняння стану ідеального газу (рівняння Клапейрона-Менделєєва), яке об'єднує закон Бойля-Маріоттазакон Гей-Люссака і закон Авогадро. Одержав рівняння, яке пов'язує температури кипіння і плавлення речовин татиск (рівняння Клапейрона-Клаузіуса; останній обґрунтував це рівняння у 1851 році).

Помер Клапейрон в Парижі 28 січня 1864 року.

Дмитро́ Іва́нович Менделє́єв (*27 січня (8 лютого) 1834, Тобольськ — 20 січня (2 лютого) 1907, Санкт-Петербург) — російський хімік, один з авторів періодичної таблиці хімічних елементів. У 1882 році Лондонське королівське товариство присудило золоті медалі Деві з формулюванням «За відкриття періодичних співвідношень атомних ваг» спільно Менделєєву і німецькому хіміку Лотару Юліусу Маєру.

Дмитро Іванович Менделєєв народився 8 лютого 1834 року у Тобольську, у родині директора місцевої гімназії. З 1850 року навчався на фізико-математичному факультеті Петербурзького педагогічного інституту. У 1855 році закінчив його з золотою медаллю і був направлений учителем гімназії спочатку в Сімферополь, а потім в Одесу. У1856 році Дмитро Менделєєв відправився у Петербург і захистив магістерську дисертацію за темою «Про питомі об'єми», після чого на початку 1857 року був прийнятий приват-доцентом на кафедру хімії Петербурзького університету. У 18591861 роках він перебував у науковому відрядженні у Німеччині, у Гейдельберзькому університеті. У 1860 році Менделєєв взяв участь у роботі першого міжнародного хімічного конгресу в Карлсруе.

Дмитро Іванович Менделєєв — автор фундаментальних досліджень з хімії, фізики, метрології, метеорології, економіки, автор основних праць з повітроплавання, сільського господарства, хімічної технології, народної освіти та інших робіт, 

Досліджуючи гази, Менделєєв знайшов у 1874 році загальне рівняння стану ідеального газу, що включає як частковість залежність стану газу від температури, виявлену у 1834 році фізиком Б. П. Е. Клапейроном(рівняння Клапейрона-Менделєєва).

Порівняння властивостей газів, рідин та твердих тіл

Характеристика

Газ

Рідина

Тверде тіло

1

Розташування частинок

Складається з хаотично розташованих частинок

Має ближній порядок у розташуванні частинок

Має дальній порядок у розташуванні частинок

2

Характер руху частинок

Хаотичний рух

Коливальний та хаотичний рух

Коливальний рух

3

Текучість

значна

значна

мала

4

Зберігання обєму

Не зберігає обєм, легко стискається

Зберігає обєм, погано стискається

Зберігає обєм

5

Зберігання форми

Не зберігає

Не зберігає, приймає форму посудини

зберігає

6

Швидкість протікання дифузії

ʋг ˃ ʋр ˃ ʋт

ʋг ˃ ʋр ˃ ʋт

ʋг ˃ ʋр ˃ ʋт

7

Сила взаємодії молекул

Fг ˂ Fр ˂ Fт

Fг ˂ Fр ˂ Fт

Fг ˂ Fр ˂ Fт

8

Виконання законів

Закони Паскаля та Архімеда

Закони Паскаля та Архімеда

Закон Гука

Основні фізичні величини

Фізична величина

Позначення величини

Одиниці вимірювання

Формула

Відносна молекулярна маса

Mr

Mr =

Кількість речовини

ν

моль-1

ν= = = =

= =

Маса молекули речовини

m0

кг

m0 = 𝝆𝖵0 = =

Молярна маса речовини

M

M = = m0 · Nа

Маса речовини

m

кг

m = m0 · Ν

Стала Авогадро

Nа

моль-1

Nа = =

Кількість молекул речовини

N

N = = ν · Nа

Молярний об´єм речовини

𝖵м

𝖵м = = =

Об´єм речовини

𝖵

м3

𝖵 = = ν · 𝖵м =

Густина речовини

𝝆

𝝆 =

Концентрація речовини (молекул)

n

м-3

n =

Тиск газу

p

Па

p = nkT

Стала Больцмана

k

k =

Температура

T

К

Т = 273К + t

Порівняння властивостей газів, рідин та твердих тіл

Характеристика

Газ

Рідина

Тверде тіло

1

Розташування частинок

2

Характер руху частинок

3

Текучість

4

Зберігання обєму

5

Зберігання форми

6

Швидкість протікання дифузії

7

Сила взаємодії молекул

8

Виконання законів

Основні фізичні величини

Фізична величина

Позначення величини

Одиниці вимірювання

Формула

Відносна молекулярна маса

Кількість речовини

Маса молекули речовини

Молярна маса речовини

Маса речовини

Стала Авогадро

Кількість молекул речовини

Молярний об´єм речовини

Об´єм речовини

Густина речовини

Концентрація речовини (молекул)

Тиск газу

Стала Больцмана

Температура

Зверніть увагу, свідоцтва знаходяться в Вашому особистому кабінеті в розділі «Досягнення»

Курс:«Методологічні основи організації психолого-педагогічного супроводу освітнього процесу дитини із особливими освітніми потребами»
Маргарита Сергіївна Чайка
30 годин
590 грн

Всеосвіта є суб’єктом підвищення кваліфікації.

Всі сертифікати за наші курси та вебінари можуть бути зараховані у підвищення кваліфікації.

Співпраця із закладами освіти.

Дізнатись більше про сертифікати.