Физика · конспекты
★0
Физика › 7 класс › Давление твёрдых тел, жидкостей и газов

Тема 32Давление газа

★★★
Термины темы — найди их в тексте:давление газаодинаково во все стороныменьше объёмбольше давлениевыше температурасжатым

Ветер колышет листья и надувает паруса, воздушный шарик раздувается, птицы опираются крыльями на воздух. Везде здесь действует давление газа.

Ветер несёт лист, колышет ветку, надувает парусВетер несёт лист, колышет ветку, надувает парусВетер несёт лист, колышет ветку, надувает парус
Ветер несёт лист, колышет ветку, надувает парус Иллюстрация: light-fizika.ru
Газ раздувает шарик. Птица опирается крыльями на воздухГаз раздувает шарик. Птица опирается крыльями на воздух
Газ раздувает шарик. Птица опирается крыльями на воздух Иллюстрация: light-fizika.ru

Откуда давление газа в закрытом сосуде

В шарике воздух никуда не течёт, но его молекулы непрерывно и беспорядочно движутся. Они ударяются друг о друга (редко) и о стенки шарика (часто). Миллиарды ударов и создают давление.

Удары молекул изнутри раздувают шарикУдары молекул изнутри раздувают шарик
Удары молекул изнутри раздувают шарик Иллюстрация: light-fizika.ru
Определение

Давление газа создаётся ударами молекул газа о стенки сосуда или о тело в газе.

Шарик раздувается, пока давление внутри не сравняется с давлением снаружи. А почему он круглый? Потому что газ давит одинаково во все стороны.

Под колоколом откачивают воздух — завязанный шарик раздувается
Под колоколом откачивают воздух — завязанный шарик раздувается Иллюстрация: light-fizika.ru

От чего зависит давление газа

Давление газа
  • При неизменной температуре: чем меньше объём, тем больше давление (и наоборот).
  • При неизменном объёме: чем выше температура, тем больше давление.
Сжали газ — молекулы чаще бьют в поршень, давление выросло
Сжали газ — молекулы чаще бьют в поршень, давление выросло Иллюстрация: light-fizika.ru
Нагрели газ — молекулы движутся быстрее, давление выросло
Нагрели газ — молекулы движутся быстрее, давление выросло Иллюстрация: light-fizika.ru
Почему так?

Сжимаем газ — в каждом кубическом сантиметре больше молекул, ударов о стенку больше. Нагреваем — молекулы летают быстрее и бьют чаще и сильнее.

Сжатый газ на службе человека

Газ в баллонах хранят сжатым. Сжатый воздух работает в отбойных молотках, пневматических тормозах поездов и автобусов, надувает шины.

Газовый баллон. Сжатый газ хранят под большим давлениемГазовый баллон. Сжатый газ хранят под большим давлением
Газовый баллон. Сжатый газ хранят под большим давлением Иллюстрация: light-fizika.ru
Отбойный молоток и пневматический тормоз работают на сжатом воздухеОтбойный молоток и пневматический тормоз работают на сжатом воздухе
Отбойный молоток и пневматический тормоз работают на сжатом воздухе Иллюстрация: light-fizika.ru
Запомни

Баллоны со сжатым газом нельзя нагревать: давление вырастет, и баллон может взорваться.

Образ для запоминания

Газ в сосуде — «рой мух в банке»: каждая бьётся о стенки. Сделай банку меньше — бьются чаще; нагрей — мухи носятся быстрее. И в обоих случаях стенкам «достаётся» сильнее — давление растёт.

⚗ Мини-опыт

Уменьшайте объём газа и следите за манометром. Потом верните объём и нагрейте газ. В каких случаях давление растёт и почему?

▶ Симуляция PhET

На экране «Введение» накачайте газ. Уменьшите объём сосуда, затем нагрейте газ. Следите за манометром и ударами частиц о стенки.

Газы. ВведениеОткрыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Что создаёт давление газа?
Давление — результат множества ударов молекул.
2Объём газа уменьшили при неизменной температуре. Давление…
Ударов о стенки стало больше.
3Почему мяч, вынесенный зимой на мороз, становится мягче?
При меньшей температуре молекулы бьют реже и слабее.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Почему воздушный шарик круглый?

    Ответ

    Газ давит изнутри одинаково во все стороны.

    Как получилось?

  2. Как изменится давление газа при нагревании в закрытом сосуде?

    Ответ

    Увеличится.

    Как получилось?

  3. Почему шину накачивают, а не наливают в неё воду?

    Ответ

    Воздух сжимается и пружинит, смягчая удары; вода почти не сжимается и тяжела.

    Как получилось?

  4. Где используют сжатый воздух?

    Ответ

    Например, в отбойных молотках, пневматических тормозах, шинах.

    Как получилось?

  5. До каких пор раздувается шарик при накачивании?

    Ответ

    Пока давление внутри не уравновесит давление снаружи и упругость резины.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Под колоколом воздушного насоса лежит слегка надутый завязанный шарик. Что с ним будет, если откачивать воздух из-под колокола? Почему?

    Ответ

    Шарик раздуется: снаружи давление уменьшилось, а давление газа внутри шарика осталось прежним.

    Как получилось?

  2. Почему нельзя бросать в костёр баллончики из-под аэрозоля?

    Ответ

    При нагревании давление газа внутри сильно растёт, и баллончик может взорваться.

    Как получилось?

  3. Летом шины накачивают немного слабее, чем зимой. Почему?

    Ответ

    В жару воздух в шине нагреется, и давление само повысится.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Давление газа
Создаётся ударами молекул газа о стенки сосуда.
Объём и давление газа
При той же температуре: меньше объём — больше давление.
Температура и давление газа
При том же объёме: выше температура — больше давление.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.