Решение задач по молекулярной физике

Основные формулы и законы

• Закон Бойля-Мариотта: PV = const (при T = const)
• Закон Гей-Люссака: V/T = const (при P = const)
• Закон Дальтона: P = P1 + P2 + ... (для смеси газов)
• Закон Авогадро: V / n = const (при P и T = const)
• Уравнение Клапейрона-Менделеева: PV = nRT

  Этапы решения задач

  1. Прочитать задачу внимательно и понять её условия.
  2. Записать исходные данные.
  3. Определить физические законы и формулы, которые необходимо использовать.
  4. Выразить искомую величину из формул.
  5. Подставить данные и выполнить вычисления.
  6. Проверить правильность решения (соизмеримость размерностей, физический смысл полученного результата).

     Примеры задач

     Задача 1: Баллон объемом 10 л содержит воздух при давлении 1,5 атм. Какое количество воздуха выйдет из баллона, если давление в нем снизится до 0,75 атм? Температура остается неизменной. Решение:

     P1V1 = P2V2
     1,5 * 10 = 0,75 * V2
     V2 = 20 л
     Vвых = V2 - V1 = 20 - 10 = 10 л

     Задача 2: В замкнутый сосуд объемом 2 л при температуре 27 °C поместили 1 моль азота и 2 моль водорода. Определить давление в сосуде. Решение:

     P = P1 + P2
     P1 = n1 * RT / V = 1 * 8,31 * 300 / 2 = 1245,75 Па
     P2 = n2 * RT / V = 2 * 8,31 * 300 / 2 = 2491,5 Па
     P = 1245,75 + 2491,5 = 3737,25 Па