Газовые законы

Цели урока:
Усвоение и понимание учащимися понятий: изопроцесс, изотермический, изобарный, изохорный, закон Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля, изотерма, изохора, изобара.
2. Развитие умений анализировать, выделять главное, сравнивать, строить аналогии.
Воспитание умения самоорганизации, самоанализа, чувства коллективизма.

Изопроцессы
Изопроцессы–процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров
“изо” - постоянство

Уравнение Менделеева - Клапейрона

Газовые законы
Изотермический процесс
Изобарный процесс
Изохорный процесс

Изотермический процесс
Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим.
«термо» - (греч.) температура

Для поддержания температуры газа постоянной необходимо, чтобы он мог обмениваться теплотой с большой системой – термостатом. Иначе температура газа будет меняться. Термостатом может служить атмосферный воздух, если температура его заметно не меняется на протяжении всего процесса. Для поддержания теплообмена процесс должен протекать медленно.

Роберт БОЙЛЬ (1627-1691), английский химик и физик, один из учредителей Лондонского королевского общества. Сформулировал (1661) первое научное определение химического элемента, ввел в химию экспериментальный метод, положил начало химическому анализу. Способствовал становлению химии как науки. Установил (1662) один из газовых законов (закон Бойля — Мариотта).

Эдм Мариотт (1620-1684) Французский физик, член Парижской академии наук со дня ее основания (1666). Был настоятелем монастыря в окрестностях Дижона. Впервые описал слепое пятно в глазу (1668), в 1676 – опыты о зависимости упругости воздуха от давления, вторично дал формулировку закона, открытого и опубликованного Р. Бойлем в 1662 (закон Бойля–Мариотта). Впервые использовал этот закон для определения высоты места по показаниям барометра. Описал многочисленные опыты о течении жидкостей по трубам и действие фонтанов (1686). Изучал также явление удара тел.

Закон Бойля-Мариотта
Роберт Бойль (англ.) – 1662г
Э. Мариотт (франц.) – 1676г
Для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не меняется.
PV = const.

Изотермический процесс.
pV= при T=const pV=const p1V1= p2V2
Зависимость давления газа от объема при постоянной температуре называется изотермой.

Закон справедлив для любых газов и их смесей.
Отклонения от этого закона становятся существенными при давлениях очень высоких (в несколько сот раз больше атмосферного) и при очень низких температурах.

Изотермический процесс
pV=
р =
При V0=const p1< p2

Давление газа зависит от числа ударов молекул о стенки сосуда.
При сжатии газа объем уменьшается, число ударов увеличивается и, следовательно, давление газа увеличивается.
При расширении газа объем увеличивается, число ударов молекул о стенки сосуда уменьшается и, следовательно, давление газа уменьшается.

Изохорный процесс.
Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянном объеме называют изотермическим.
“хорос”(греч.) - объем

Шарль, Жак Александр Сезар
ШАРЛЬ Жак Александр Сезар (1746-1823), французский физик. Труды связаны с изучением расширения газов. Установил (1787) зависимость давления идеального газа от температуры (Шарля закон). Сразу же после братьев Ж. и Э. Монгольфье построил воздушный шар из прорезиненной ткани и для его наполнения впервые использовал водород. В 1783 совершил полет на этом шаре. Изобрел ряд приборов.

Закон Шарля
Для данной массы газа отношение давления к температуре постоянно, если объем не меняется.
при V = const

2. Изохорный процесс.
pV=

Давление газа зависит от числа ударов молекул о стенки сосуда.
При повышении температуры скорость
движения молекул увеличивается, число ударов молекул о стенки сосуда увеличивается, и, следовательно, давление повышается.
При понижении температуры скорость
движения молекул уменьшается, число ударов молекул о стенки сосуда уменьшается, и, следовательно, давление понижается.

Изохорный процесс.
рV=
При Т0=const p1
V2

Изобарный процесс
Изобарный процесс – процесс изменения состояния определенной массы газа при постоянном давлении.
“барос”(греч.) - давление

Гей –Люсак Жозеф Луи
Французский химик и физик, член Парижской академии наук (с 1806), её президент в 1822 и 1834. родился в Сен-Леонаре. Окончил Политехническую школу в Париже (1800), где учился К.Л. Бертолле. Работал там же (в 1800-1802 ассистент Бертолле). В 1805-1806 совершал путешествие по Европе вместе со знаменитым немецким естествоиспытателем А. Гумбольдтом. С 1809 проф. химии в Политехнической школе и физики в Сорбонне. С 1832 проф. химии в Ботаническом саду в Париже. Работы относятся к различным областям химии. Изобрёл (1816) термограф и ртутный сифонный переносной барометр. Совместно с Т.Ж. Пелузом получил (1833) нагреванием молочной кислоты лактид. Иностранный почетный чл. Петербургской академии наук (с 1829).

Закон Гей – Люссака
Ж. Гей – Люссак (франц.) 1802
Для данной массы газа при постоянном давлении отношение объема газа к его температуре постоянно.

V
T

Изобарный процесс
V
V
T
T0
V2
V1
p1
p1
p2
При Т0=const V1
p2

Обобщающая таблица

Проверь полученные знания.

Задание 1
Вариант 1
изотермическом процессе?
Вариант 2
изобарном процессе?
Какой из макроскопических параметров остается постоянным при …

Задание 2
Вариант 1
Какая из формул описывает закон
Вариант 2
Бойля-Мариотта?
Гей-Люссака?

Вариант 1
изохорному процессу?
Вариант 2
изотермическому процессу?
Задание 4
Какой график соответствует

Задание 5
Вариант 1
Вариант 2
В.
p
На каком из рисунков А, Б, В, Г изображен процесс, соответствующий данному графику?

Проверь правильность своих ответов