Разбор первой задачи
Задача 1. Определите, какое количество молекул содержится в 120 г воды.
Это задача на количество молекул некой порции вещества, и поэтому для её решения существует два пути: решение через количество вещества воды и решение через массу молекулы. Следует отметить, что конечную формулу в обоих случаях мы получим одну и ту же, просто придём к ней по-разному.
Наметим себе план решения задачи.
1 Способ:
Для решения задачи первым действием мы найдём количество вещества данной массы воды. И вторым действием, зная, сколько молекул помещается в 1 моль вещества (число Авогадро - 
) и, зная количество молей в нашей порции воды (количество вещества – 
), мы найдём количество молекул в 120 г воды.
2 Способ:
Теперь же первым действием мы найдём массу одной молекулы воды. А вторым действием, зная массу всей порции и массу одной молекулы, найдём опять-таки количество всех молекул.
Независимо от того, каким способом мы решили искать ответ к задаче, нам понадобится молярная масса воды – 
. Она нужна как для нахождения количества вещества:
,
так и для нахождения массы одной молекулы
Найдём молярную массу воды. Молярная масса – аддитивная величина, то есть молярная масса сложного вещества – сумма молярных масс химических элементов, входящих в его состав. Не стоит также забывать, что в таблице Менделеева, а именно из нее мы берём значение молярных масс элементов, молярная масса подана в 
, так что нам нужно ещё перевести ее в СИ, то есть в 
.
Теперь, когда мы нашли общую нужную величину для обоих способов решения, получим ответ. И точно также не забудем перевести г в кг, умножая на 
.
Способ 1:
Способ 2:
Как и говорилось выше, оба способа решения отличаются лишь тем, как они начинаются. Стоит ещё заметить, что количество молекул, как и любое другое количество, – безразмерная величина.
Разбор второй задачи
Перейдём к следующей задаче.
Задача 2:
Определить скорость движения частиц воздуха при нормальных условиях.
Прежде чем начинать записывать какие-либо формулы, нам нужно уяснить два момента, фигурирующие в условии задачи. Первое – это то, что мы считаем воздух, который является смесью газов, неким псевдогазом с собственными молекулами. И второе – это то, что условие здесь нам подаётся в виде словосочетания «нормальные условия». Значения величин, которые будут нужны нам для подсчётов, мы возьмём из табличных данных: давление при нормальных условиях равно атмосферному давлению и обозначается 
, плотность воздуха при нормальных условиях 
.
Эту задачу следует решать, используя основное уравнение МКТ:
Или же, воспользовавшись одной из формул прошлого урока:
Отсюда:
Разбор третьей задачи
Перейдём к третьей задаче.
Задача 3
В ёмкости объёмом 1 л находится газ массой 5 г, частицы которого двигаются со скоростью 
.
Определить давление этого газа.
Эта задача также является задачей на основное уравнение МКТ, поэтому её решение начинается точно так же, как и решение предыдущей задачи:
Или же, воспользовавшись одной из формул прошлого урока:
Однако теперь мы столкнулись с дополнительной сложностью, ведь мы не знаем, что за газ находится в сосуде, поэтому не можем воспользоваться табличными данными. Зато мы можем вспомнить определение плотности (масса единицы объёма) и в связи с этим записать
При подстановке данных мы не забыли перевести г в кг, а также л в 
, учитывая, что 
.
На следующем занятии мы подробнее остановимся на таком макропараметре идеального газа, как температура.
Список литературы
- Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Молекулярная физика. Термодинамика. – М.: Дрофа, 2010.
- Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. – М.: Илекса, 2005.
- Касьянов В.А. Физика 10 класс. – М.: Дрофа, 2010.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Домашнее задание
- Стр. 65: № 474–477. Физика. Задачник. 10-11 классы. Рымкевич А.П. – М.: Дрофа, 2013. (Источник)
- Почему табличное значение плотности газов не всегда соответствует действительности?
- Во сколько раз изменилась средняя скорость движения частиц, если давление газа увеличилось в 2 раза?
- *Почему, если скорость частиц газов в среднем измеряется в сотнях
, запах духов не распространяется моментально на сотни метров?
