ТърсиУченик? Влез с код30 дни безплатноБезплатно
Класове
Начален етап
Прогимназиален етап
Гимназиален етап
Всички игриНВО и матуриЦениСтатииВидеоЗа родителиЗа училищаВход за учителиУченик? Влез с код
Физика и астрономия · 12 клас · урок 2 от 12

Молекулно-кинетичен модел на идеален газ

Молекулно-кинетичната теория обяснява свойствата на газа чрез движението на молекулите му. Идеалният газ е модел, в който молекулите са точки, които не си взаимодействат освен при удари. Налягането се дължи на ударите на молекулите в стените на съда. Температурата е мярка за средната кинетична енергия на хаотичното движение на молекулите.

Играйте само този урок:Вярно или невярноТаблоБомбаНадбягванеОтборен тест А/Б/В/ГГорещ стол

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Основно уравнение на МКТ: p = (2/3)nĒk = nkT (n е концентрацията).
  • Средна кинетична енергия: Ēk = (3/2)kT, k ≈ 1,38·10−23 J/K.
  • Средна квадратична скорост: v = √(3RT/M).
  • Число на Авогадро: NA ≈ 6,02·1023 mol−1.
  • Брауновото движение е опитно доказателство за движението на молекулите.

Пример

При нагряване на газ от 200 K до 800 K средната кинетична енергия нараства 4 пъти, а средната квадратична скорост 2 пъти.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Как се изменя средната кинетична енергия на молекулите на идеален газ при нагряване от 300 K до 600 K?
    • Увеличава се 2 пъти
    • Увеличава се 4 пъти
    • Увеличава се √2 пъти
    • Не се изменя

    Отговор: Увеличава се 2 пъти

    Средната кинетична енергия е 3kT/2, т.е. право пропорционална на абсолютната температура.

  2. Каква е средната кинетична енергия на постъпателното движение на молекула на идеален газ при 300 K? (k = 1,38·10−23 J/K)
    • ≈ 4,1·10−21 J
    • ≈ 3,7·103 J
    • ≈ 6,2·10−23 J
    • ≈ 6,2·10−21 J

    Отговор: ≈ 6,2·10−21 J

    E = 3kT/2 = 1,5·1,38·10−23·300 ≈ 6,2·10−21 J.

  3. Как се нарича хаотичното движение на малки частици в течност, което доказва движението на молекулите?
    • Дифузия
    • Конвекция
    • Брауново движение
    • Капилярност

    Отговор: Брауново движение

    Частиците се движат хаотично заради неуравновесените удари на молекулите.

  4. Колко частици съдържа 1 mol вещество?
    • ≈ 6,02·1023
    • ≈ 6,02·1022
    • ≈ 1,38·1023
    • ≈ 8,31·1023

    Отговор: ≈ 6,02·1023

    Това е числото на Авогадро NA.

  5. Как се изменя налягането на идеален газ, ако концентрацията на молекулите се удвои при същата температура?
    • Намалява 2 пъти
    • Удвоява се
    • Увеличава се 4 пъти
    • Не се изменя

    Отговор: Удвоява се

    p = nkT е право пропорционално на концентрацията n.

  6. При еднаква температура молекулите на кой газ имат по-голяма средна квадратична скорост: водород (M = 2 g/mol) или кислород (M = 32 g/mol)?
    • Кислородът, около 4 пъти
    • Водородът, около 4 пъти
    • Скоростите са еднакви
    • Водородът, около 16 пъти

    Отговор: Водородът, около 4 пъти

    v = √(3RT/M), а √(32/2) = 4.

  7. На какво се дължи налягането на газа според молекулно-кинетичната теория?
    • Теглото на газа
    • Привличането между молекулите
    • Топлопроводността на стените
    • Удари на молекулите в стените

    Отговор: Удари на молекулите в стените

    Молекулите непрекъснато се удрят в стените и им предават импулс; така възниква налягането.

  8. Мярка за какво е абсолютната температура според МКТ?
    • Масата на молекулите
    • Броя на молекулите
    • Средната кинетична енергия
    • Обема на газа

    Отговор: Средната кинетична енергия

    Ēk = (3/2)kT, затова температурата е мярка за средната кинетична енергия на хаотичното движение.

  9. Как се нарича константата k ≈ 1,38·10−23 J/K?
    • Константа на Планк
    • Константа на Болцман
    • Универсална газова константа
    • Число на Авогадро

    Отговор: Константа на Болцман

    k е константата на Болцман; R = kNA.

  10. Как зависи средната кинетична енергия на молекулите от вида на газа при една и съща температура?
    • Еднаква е за всички газове
    • По-голяма е при по-леките
    • По-голяма е при по-тежките
    • Зависи от обема на съда

    Отговор: Еднаква е за всички газове

    Ēk = (3/2)kT зависи само от температурата, не от масата на молекулите.

  11. Как се изменя средната квадратична скорост на молекулите, ако абсолютната температура нарасне 16 пъти?
    • Нараства 16 пъти
    • Нараства 256 пъти
    • Не се изменя
    • Нараства 4 пъти

    Отговор: Нараства 4 пъти

    v = √(3RT/M) е пропорционална на √T: √16 = 4.

  12. Каква е концентрацията на молекулите на газ при налягане 105 Pa и температура 300 K? (k = 1,38·10−23 J/K)
    • ≈ 2,4·1023 m−3
    • ≈ 4,1·1021 m−3
    • ≈ 2,4·1025 m−3
    • ≈ 6·1023 m−3

    Отговор: ≈ 2,4·1025 m−3

    p = nkT, n = p/(kT) = 105/(1,38·10−23·300) ≈ 2,4·1025 m−3.

  13. Каква е средната квадратична скорост на молекулите на азота (M = 28 g/mol) при 300 K? (R = 8,31 J/(mol·K))
    • ≈ 16 m/s
    • ≈ 517 m/s
    • ≈ 300 m/s
    • ≈ 1930 m/s

    Отговор: ≈ 517 m/s

    v = √(3RT/M) = √(3·8,31·300/0,028) ≈ 517 m/s; M се записва в kg/mol.

  14. Как се изменя налягането на идеален газ, ако средната кинетична енергия на молекулите нарасне 3 пъти при постоянна концентрация?
    • Нараства 3 пъти
    • Нараства 9 пъти
    • Нараства √3 пъти
    • Не се изменя

    Отговор: Нараства 3 пъти

    p = (2/3)nĒk: при n = const налягането е пропорционално на Ēk.

  15. При каква температура средната кинетична енергия на молекулите е 2 пъти по-голяма от тази при 27 °C?
    • 54 °C
    • 600 °C
    • 327 K
    • 327 °C

    Отговор: 327 °C

    27 °C = 300 K; удвояване дава 600 K = 327 °C. Енергията е пропорционална на абсолютната температура.