Давление газа: Давление газа. Видеоурок. Физика 7 Класс

Содержание

Давление газов — урок. Физика, 7 класс.

Газы и жидкости не имеют собственной формы. Молекулы газов свободно перемещаются в пространстве, между ними практически не действуют силы притяжения. Но молекулы газов находятся в хаотичном движении, и квадратный сантиметр поверхности любого тела за одну секунду получает так много ударов молекул воздуха, что их количество записывается \(23\)-значным числом.

Совместный удар молекул создаёт давление газа на поверхность.  

Если газом наполнить сосуд, то он займёт весь объём сосуда, к тому же количество молекул газа в сосуде можно увеличивать или уменьшать, таким образом изменяя давление на стенки сосуда. Скорость движения молекул также зависит от температуры.

Если масса газа неизменна, то при повышении температуры газа увеличивается его давление.

Атмосферное давление

Атмосферу Земли удерживают гравитационные силы Земли. Атмосфера Земли простирается на высоту нескольких тысяч километров и своим весом давит на земную поверхность и на все тела на ней (масса \(1\) литра воздуха приблизительно равна \(1,29\) грамма). Почему это не ощущается? Потому что атмосферный воздух давит на тела со всех сторон с одинаковым давлением.

Закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передаётся без изменения в каждую точку жидкости или газа.

Например, нормальное атмосферное давление на \(1\) квадратный метр стола равносильно \(10\)-тонной массе, положенной на стол. Со столом ничего не происходит, потому что атмосферное давление воздействует и на нижнюю поверхность стола. Давления компенсируют друг друга.

 

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Нормальным атмосферным давлением считают давление, равное \(760\) мм рт. ст.

\(760\) мм рт. ст. \(= 1013,25\) гПа.

В технике используют и другие единицы, например, атмосферу (атм). \(1\) атм \(= 760\) мм рт. ст.

 

Давление в автомобильных шинах приблизительно равно \(2\) атм, а давление в бутылке шампанского равно почти \(6\) атмосферам.

 

 

Дальше от земной поверхности атмосферное давление снижается. На высоте \(5\) км оно уже приблизительно в \(2\) раза меньше. Поэтому в горах трудно дышать: разреженный воздух содержит меньше молекул, в том числе и молекул кислорода. При этом уменьшается также сила, с которой этот кислород давит на стенки легких, и падает концентрация кислорода в крови.

 

Для измерения атмосферного давления используют барометр-анероид. Давление газов в закрытых сосудах измеряют манометрами.

 

barom1.bmp

 

Барометр Торричелли. 17 в.

baro.bmp

 

 

Барометр

bar.bmp

 

 

 

Цифровой (дигитальный) барометр

 

Давление газа. 7 класс — Класс!ная физика

Давление газа. 7 класс

Подробности
Просмотров: 189

 

1. Каковы физические свойства газов?

Газы, в отличие от твердых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором они находятся.

Газ оказывает давление на стенки, дно и крышку сосуда, в котором он находится.

2. Как объясняют давление газа?

Давление газа на дно и стенки сосуда (и на помещенное в газ тело) вызывается ударами множества молекул газа, которые беспорядочно движутся.


3. Почему газ производит одинаковое давление по всем направлениям?

Рассмотрим следующий опыт.

Под колоколом воздушного насоса лежит завязанный и слегка наполненный воздухом резиновый шарик неправильной формы.

Начинают насосом откачивать воздух из-под колокола.

Оболочка шарика раздувается и принимает форму шара. Почему?


Число молекул под колоколом уменьшается, а внутри шарика не меняется.

При этом число ударов молекул воздуха о внешние стенки шарика становится меньше, чем о внутренние.

Шарик раздувается, пока сила упругости резины не станет равной силе давления газа в шарике.

Оболочка шарика принимает форму шара, так как газ давит на стенки шара по всем направлениям одинаково.

Одинаковое давление газа по всем направлениям в сосуде является следствием беспорядочного движения молекул этого газа.

4 . Как меняется давление газа при сжатии или при расширении?

Если сжать какой-то объем газа (т.е. уменьшить его объем) так, чтобы масса его осталась прежней.

Тогда число молекул газа в единице объема и плотность газа увеличатся.

Число ударов молекул о стенки сосуда при этом возрастет, значит возрастет и давление газа.


Например:

Если вдвигать поршень в трубку, то объем воздуха в трубке уменьшится.

А резиновая пленка выгнется наружу, показывая, что давление воздуха в трубке увеличилось.


При вытягивании поршня из трубки объем воздуха увеличится.

Пленка прогнется внутрь трубки, показыва, что давление воздуха в трубке уменьшилось.

П
ри уменьшении объема газа его давление увеличивается, а при увеличении объема давление уменьшается при условии, что масса и температура газа остаются неизменными.

5 . Как изменится давление газа при нагревании, если не менять объема сосуда?

Скорость движения молекул газа при нагревании увеличивается.

Двигаясь быстрее, молекулы начинают ударять о стенки сосуда чаще.

При этом каждый удар молекулы о стенку сосуда станет сильнее.

В результате стенки сосуда будут испытывать большее давление.
Давление газа тем больше, чем чаще и сильнее молекулы ударяют о стенки сосуда.

Давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем выше температура газа, при условии, что масса газа и объем не изменяются.

6. Как хранят газы?

Для хранения и перевозки газов их сильно сжимают.

При этом давление газов возрастает.

Поэтому
газы приходится заключать в специальные, очень прочные стальные баллоны.

В таких баллонах, например, содержат сжатый воздух в подводных лодках, кислород, используемый при сварке металлов,

Следующая страница — смотреть

Назад в «Оглавление» — смотреть

Конспект «Давление тел, жидкостей и газов»

Давление тел, жидкостей и газов

Силу, действующую перпендикулярно опоре, называют силой давления.

Давлением (р) называют отношение модуля F силы давления, действующей на опору, к площади S поверхности этой опоры:   p = F / S

В СИ единица давления носит название паскаль (Па): 1 Па = 1 Н/м2.

давление

Давление – физическая величина, равная отношению силы к площади поверхности, перпендикулярно которой эта сила действует. Давление характеризует силу, приходящуюся на каждую единицу площади её приложения.

Давление газа

Все газы вне зависимости от того, находятся они в сосуде или нет, постоянно оказывают давление на окружающие их тела. Давление газа в закрытом сосуде возрастает при увеличении плотности или температуры газа.

Состояние газа при низком давлении называется вакуумом.

Закон Паскаля (для газа): Воздух передаёт оказываемое на него давление во всех направлениях одинаково.

 

Атмосферное давление

Сила, с которой столб атмосферного воздуха давит на земную поверхность, равна силе тяжести: Р = M*g, где М — масса столба воздуха.

Давление воздуха на поверхность Земли (на уровне моря) почти не изменяется и в среднем равно: ратм = 101 325 Н/м2 = 0,1 МПа. Это давление называют нормальным атмосферным давлением. Его существование объясняется притяжением атмосферного воздуха к Земле.

Давление жидкости. Гидростатика

Давление жидкости на покоящееся в ней тело называют гидростатическим давлением. Оно прямо пропорционально плотности и высоте слоя (столба) жидкости. Науку, изучающую давление жидкостей, называют гидростатикой.

Гидростатическое давление на глубине h равно p = pатм+ p*g*h

Закон Паскаля: давление, оказываемое на покоящиеся жидкости или газы, передается без изменения во все части этих жидкостей или газов. Жидкость и газ передают оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково.

Вне зависимости от формы и размеров сосуда давление внутри жидкости на одной и той же глубине одинаково.

 

Приборы для измерения давления

Барометр – прибор для измерения атмосферного давления. Нормальным атмосферным давлением называют такое давление, которое уравновешивается столбом ртути высотой 760 мм рт.ст. при температуре 0°С:  ратм = 0,1 МПа. Существуют ртутные барометры и барометры-анероиды (безжидкостные барометры)

Понижение атмосферного давления, как правило, предвещает ухудшение погоды и наоборот. По мере подъёма над поверхностью Земли атмосферное давление понижается приблизительно на 1 мм рт. ст. на каждые 10,5 м подъёма. Приборы для измерения давлений ниже атмосферного, называются вакуумметрами.

Манометр – прибор для измерения давления внутри закрытых сосудов. Как правило, манометр измеряет разность давления в сосуде и атмосферного давления. Существуют открытые U-образные жидкостные манометры, а также безжидкостные (деформационные) манометры.

Жидкостные манометры основаны на измерении разности высот столбов однородной жидкости в сообщающихся сосудах, один из которых находится под действием атмосферного давления. Измеряемая разность давлений равна p1pатм = p*g*D*h

 


Решение задач

Практика: Задачи на давление твердых тел с ответами и решениями.

Практика: Задачи на давление жидкостей с ответами и решениями.


Таблицы и схемы по теме «Давление тел, жидкостей и газов»

давление газа

давление газа

 

гидростатика 1

 

 


Конспект всех уроков по теме «Давление тел, жидкостей и газов».

Следующая тема «Закон Архимеда»

Давление газа. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона). Изопроцессы

Давление газа обозначается буквой р, измеряемся в Паскалях (Ньютон делить на метр в квадрате). Давление газа обусловлено ударами молекул о стенки сосуда. Чем чаше удары, чем они сильнее – тем выше давление.

Идеальный газ – это модель в физике. За идеальный газ принимают газ в сосуде, когда молекула, пролетая от стенки до стенки сосуда не испытывает столкновения с другими молекулами.

Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) газовой системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения).

, где — концентрация, 1/моль; — масса молекулы, кг; — средняя квадратичная скорость молекул, м/с; — кинетическая энергия движения молекул, Дж.

Уравнение состояния идеального газа — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид: . Такое уравнение носит название уравнение Клайперона-Менделеева.

Последнее уравнение называют объединённым газовым законом. Из него получаются законы Бойля — Мариотта, Шарля и Гей-Люссака. Эти законы называют законами для изопроцессов:

Изопроцессы – это процессы, которые совершаются при одинаковом параметре или Т-температуре, или V-объеме, или р-давлении.

Изотермический процесс — — закон Бойля — Мариотта (при постоянной температуре и данной массы газа произведение давления на объем есть величина постоянная)

Изобарный процесс — — закон Гей-Люссака (при постоянном давлении для данной массы газа отношение объема к температуре есть величина постоянная)



Изохорный процесс — — закон Шарля (при постоянном объеме для данной массы газа отношение давления к температуре есть величина постоянная)

10/2. Проверка зависимости периода колебания нитяного маятника от длины нити (и независимости периода от массы груза)

В вашем распоряжении имеются штатив, к лапке которого привязана нить длиной 100 см с грузом массой 0,1 кг, набор грузов массой по 0,1 кг, секундомер.

Измерьте период колебаний груза при начальном отклонении его от положения равновесия на 5 см. Подвесьте к нити еще один груз массой 0,1кг и снова измерьте период колебаний. Подтверждают ли результаты опытов предположение о том, что период также увеличился в два раза?

Измерьте период колебаний маятника с одним грузом и нитью длиной 100 см при начальном отклонении его от положения равновесия на 5 см. Уменьшите длину нити до 25 см и снова измерьте период колебаний ма­ятника. Подтверждают ли результаты опытов предположение о том, что при уменьшении длины нити в 4 раза период колебаний уменьшается в 2 раза?


БИЛЕТ-11 11
Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха. Измерение влажности воздуха.

Испарение — парообразование, происходящее при любой температуре со свободной поверхности жидкости. Неравномерное распределение кинетической энергии молекул при тепловом движении приводит к тому, что при любой температуре кинетическая энергия некоторых молекул жидкости или твердого тела может превышать потенциальную энергию их связи с другими молекулами. Большей кинетической энергией обладают молекулы, имеющие большую скорость, а температура тела зависит от скорости движения его молекул, следовательно, испарение сопровождается охлаждением жидкости. Скорость испарения зависит: от площади открытой поверхности, температуры, концентрации молекул вблизи жидкости. Конденсация — процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое.

Испарение жидкости в закрытом сосуде при неизменной температуре приводит к постепенному увеличению концентрации молекул испаряющегося вещества в газообразном состоянии. Через некоторое время после начала испарения концентрация вещества в газообразном состоянии достигнет такого значения, при котором число молекул, возвращающихся в жидкость, становится равным числу молекул, покидающих жидкость за то же время. Устанавливается динамическое равновесие между процессами испарения и конденсации вещества. Вещество в газообразном состоянии, находящееся в динамическом равновесии с жидкостью, называют насыщенным паром. (Паром называют совокупность молекул, покинувших жидкость в процессе испарения.) Пар, находящийся при давлении ниже насыщенного, называют ненасыщенным.

Вследствие постоянного испарения воды с поверхностей водоемов, почвы и растительного покрова, а также дыхания человека и животных в атмосфере всегда содержится водяной пар. Поэтому атмосферное давление представляет собой сумму давления сухого воздуха и находящегося в нем водяного пара. Давление водяного пара будет максимальным при насыщении воздуха паром. Насыщенный пар в отличие от ненасыщенного не подчиняется законам идеального газа. Так, давление насыщенного пара не зависит от объема, но зависит от температуры. Эта зависимость не может быть выражена простой формулой, поэтому на основе экспериментального изучения зависимости давления насыщенного пара от температуры составлены таблицы, по которым можно определить его давление при различных температурах.

Давление водяного пара, находящегося в воздухе при данной температуре, называют абсолютной влажностью, или упругостью водяного пара. Поскольку давление пара пропорционально концентрации молекул, можно определить абсолютную влажность как плотность водяного пара, находящегося в воздухе при данной температуре, выраженную в килограммах на метр кубический (р).

Большинство явлений, наблюдаемых в природе, например быстрота испарения, высыхание различных веществ, увядание растений, зависит не от количества водяного пара в воздухе, а от того, насколько это количество близко к насыщению, т. е. от относительной влажности, которая характеризует степень насыщения воздуха водяным паром. При низкой температуре и высокой влажности повышается теплопередача и человек подвергается переохлаждению. При высоких температурах и влажности теплопередача, наоборот, резко сокращается, что ведет к перегреванию организма. Наиболее благоприятной для человека в средних климатических широтах является относительная влажность 40—60%. Относительной влажностью называют отношение плотности водяного пара (или давления), находящегося в воздухе при данной температуре, к плотности (или давлению) водяного пара при той же температуре, выраженное в процентах, т. е.

11/2. Экспериментальное задание по теме «Электромагнитная индукция»:

наблюдение явления электромагнитной индукции.

В вашем распоряжении имеется оборудование для исследования явления электромагнитной индукции: магнит, проволочная катушка, миллиамперметр.

Подключите миллиамперметр к катушке, исследуйте возможные спосо­бы получения индукционного тока в катушке. Сделайте вывод об условиях, при которых возникает электрический ток.

Билет 12

11. Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первый закон термо­динамики. Адиабатный процесс. Второй закон термодинамики.

Как известно, особенность сил трения состоит в том, что работа, совершенная против сил трения, не увеличивает ни кинетическую, ни потенциальную энергию. Однако, работа против сил трения не проходит бесследно. Например, движение тела при наличии сопротивления воздуха приводит к увеличению температуры тела. Это увеличение иногда может быть очень велико — метеориты, влетающие в атмосферу, сгорают в ней именно благодаря нагреванию, вызванному сопротивлением воздуха. Также при движении с наличием сил трения может происходить изменение состояния тела — плавление и др.

Итак, если движение происходит при наличии сил трения, то, во-первых, происходит уменьшение суммы кинетической и потенциальной энергии всех тел, участвующих в процессе, во-вторых, происходит изменение состояния трущихся тел (нагревание, изменение агрегатного состояния и т.д.).

Такие изменения состояния тел сопровождаются изменением запаса их энергии. Энергию, зависящую от состояния тела, в частности, от его температуры, называют внутренней энергией.

Внутренняя энергия тела может изменяться при совершении работы тела или над телом, а также при передаче теплоты от одного тела к другому. Внутренняя энергия измеряется в тех же единицах, что и механическая.

Если рассматривать все тела, участвующие в процессе, и учитывать изменение и механической и внутренней энергии всех тел, то в итоге получим, что полная энергия — величина постоянная. Это закон сохранения полной энергии. В термодинамике он носит название первого начала и формулируется следующим образом: теплота, сообщенная газу, идет на изменение его внутренней энергии и на работу, совершаемую газом против внешних сил:

Q=DU+A

Процесс, при котором передача теплоты настолько ничтожна, что ей можно пренебречь, называется адиабатическим.

Передача теплоты — процесс, при котором внутренняя энергия одного тела увеличивается, а другого, соответственно, уменьшается. Для характеристики этого процесса вводится понятие количества теплоты — это изменение внутренней энергии тела, происходящее при теплопередаче. При таком процессе Q=0, A=-DU, т.е. работа совершается газом за счет за счет изменения внутренней энергии.

Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами. Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая, что невозможно всю внутреннюю энергию системы превратить в полезную работу. Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно было создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.

Давление газа

Разделив
левую и правую части уравнения (4.4.8) на
SΔt
и
учитывая соотношение (4.3.6), найдем
давление газа


(4.4.9)

Это и есть основное
уравнение молекулярно-кинетической
теории идеального газа*.

* Это уравнение —
первое количественное соотношение,
полученное в молекулярно-кинетической
теории. Поэтому его принято называть
основным.

Давление идеального
газа пропорционально произведению
массы молекулы на концентрацию молекул
и средний квадрат их скорости.

Формула (4.4.9)
связывает макроскопическую величину
— давление, которое может быть измерено
манометром, — с микроскопическими
величинами, характеризующими молекулы,
и является как бы мостом между двумя
мирами: макроскопическим и микроскопическим.

Если
через

обозначить
среднюю кинетическую энергию
поступательного движения молекулы:
,
то уравнение (4.4.9) можно записать в форме:


(4.4.10)

Отметим в заключение,
что хотя расчет произведен без явного
учета столкновений молекул, это не
означает, что столкновения совсем не
учитывались нами. Именно огромное число
столкновений приводит к тому, что
движение молекул является хаотическим.
Равенства (4.3.4) и (4.3.6) выполняются с
большой точностью как раз вследствие
громадного числа столкновений.

Нам удалось
вычислить давление идеального газа на
стенки сосуда. Оно зависит от концентрации
молекул. Кроме того, давление газа
пропорционально средней кинетической
энергии молекул. Это и есть главный
факт.

§ 4.5. Температура— мера средней кинетической энергии молекул

Из основного
уравнения молекулярно-кинетической
теории газа вытекает важное следствие:
температура есть мера средней кинетической
энергии молекул. Докажем это.

Для
простоты будем считать количество газа
равным 1 моль. Молярный объем газа
обозначим через VM.
Произведение
молярного объема на концентрацию молекул
представляет собой постоянную Авогадро
NA,
т.
е. число молекул в 1 моль.

Умножим
обе части уравнения (4.4.10) на молярный
объем VM
и
учтем, что nVM
=
NA.
Тогда


(4.5.1)

Формула
(4.5.1) устанавливает связь макроскопических
параметров — давления р
и
объема VM

со средней кинетической энергией
поступательного движения молекул.

Вместе с тем
полученное опытным путем уравнение
состояния идеального газа для 1 моль
имеет вид:


(4.5.2)

Левые части
уравнений (4.5.1) и (4.5.2) одинаковы, значит,
должны быть равны и их правые части, т.
е.

Отсюда вытекает
связь между средней кинетической
энергией поступательного движения
молекул и температурой:


(4.5.3)

Средняя
кинетическая энергия хаотического
движения
молекул
газа пропорциональна
абсолютной температуре.
Чем
выше температура, тем быстрее движутся
молекулы.

Соотношение
между температурой и средней кинетической
энергией поступательного движения
молекул (4.5.3) установлено для разреженных
газов. Однако оно оказывается справедливым
для любых веществ, движение атомов или
молекул которых подчиняется законам
механики Ньютона. Оно верно для жидкостей,
а также для твердых тел, у которых атомы
могут лишь колебаться возле положений
равновесия в узлах кристаллической
решетки.

При приближении
температуры к абсолютному нулю энергия
теплового движения молекул также
приближается к нулю*.

* При очень низких
температурах (вблизи абсолютного нуля)
движение атомов и молекул уже не
подчиняется законам Ньютона. Согласно
более точным законам движения микрочастиц
— законам квантовой механики — абсолютный
нуль соответствует минимальному значению
энергии движения, а не полному прекращению
какого-либо движения вообще.

Тема урока: «Давление газа». 7-й класс

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Учебник «Физика. 7 кл.» А.В. Перышкин – М. : Дрофа, 2011 г.

Тип урока: комбинированный на основе
исследовательской деятельности.

Цели:

  • установить причину существования давления в
    газах с точки зрения молекулярного строения
    вещества;
  • выяснить:
  • от чего зависит давление газа
  • как можно его изменить.

Задачи:

  • сформировать знания о давлении газа и природе
    возникновения давления на стенки сосуда, в
    котором находится газ;
  • сформировать умение объяснять давление газа на
    основе учения о движении молекул, зависимости
    давления от объема при постоянной массе и
    температуре, а также и при изменении температуры;
  • развить общеучебные знания и умения: наблюдать,
    делать выводы;
  • способствовать привитию интереса к предмету,
    развития внимания, научного и логического
    мышления учащихся.

Оборудование и материалы к уроку:
компьютер, экран, мультимедиапроектор,
презентация к уроку, колба с пробкой, штатив,
спиртовка, шприц, воздушный шар, пластиковая
бутылка с пробкой.

План урока:

  1. Проверка домашнего задания.
  2. Актуализация знаний.
  3. Объяснение нового материала.
  4. Закрепление пройденного материала на уроке.
  5. Итог урока. Домашнее задание.

ХОД УРОКА

Я предпочитаю то, что можно увидеть, услышать и
изучить. (Гераклит) (Слайд 2)

– Это девиз нашего урока

– На прошлых уроках мы с вами узнали о давлении
твердых тел, от каких физических величин зависит
давление.

1. Повторение пройденного материала

(Слайд 3)

1. Что такое давление?

2. От чего зависит давление твердого тела?

3. Как давление зависит от силы, приложенной
перпендикулярно опоре? Каков характер этой
зависимости?

4. Как давление зависит от площади опоры? Каков
характер этой зависимости?

5. В чем причина давления твердого тела на опору?

(Слайд 4)

Качественная задача.

Одинаковы ли силы, действующие на опору, и
давление в обоих случаях? Почему?

Проверка знаний. Тестирование (проверка и
взаимопроверка)

(Слайд 5)

Тест

1. Физическая величина, имеющая размерность
паскаль (Па), называется:

а) сила; б) масса; в) давление; г) плотность.

2. Силу давления увеличили в 2 раза. Как
изменится давление?

а) уменьшится в 2 раза; б) останется прежним; в)
увеличится в 4 раза; г) увеличится в 2 раза.

3. Давление можно рассчитать по формуле:

4. Какое давление на пол оказывает ковёр весом 200
Н, площадью 4 м2?

а) 50 Па; б) 5 Па; в) 800Па; г) 80 Па.

5. Два тела равного веса поставлены на стол.
Одинаковое ли давление они производят на стол?

(Слайд 6)

Ответы:

  1. в
  2. г
  3. в
  4. а
  5. а

2. Актуализация знаний (в форме беседы)

(Слайд 7)

– Почему воздушные шары и мыльные пузыри
круглые?
Учащиеся надувают воздушные шары.

– Чем мы заполнили шары? (Воздухом) Чем еще
можно заполнить шары? (Газами)

– Предлагаю сжать шары. Что вам мешает сжать
шары? Что действует на оболочку шара?

– Возьмите пластиковые бутылки, закройте
пробкой и попробуйте сжать.

– О чем пойдет речь на уроке?

(Слайд 8)

– Тема урока: Давление газа

3. Объяснение нового материала

Газы, в отличии от твёрдых тел и жидкостей,
заполняют весь сосуд, в котором находятся.

Стремясь расшириться, газ оказывает давление на
стенки, дно и крышку любого тела, с которым он
соприкасается.

(Слайд 9) Картинки стальных баллонов, в которых
находится газ; камеры автомобильной шины; мяча

Давление газа обусловлено иными причинами, чем
давление твердого тела на опору.

(Слайд 10)

Вывод: давление газа на стенки сосуда
(и на помещенное в газ тело) вызывается ударами
молекул газа.

Например, число ударов молекул воздуха,
находящегося в комнате, о поверхность площадью 1
см2 за 1 с выражается двадцатитрехзначным
числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала,
но действие всех молекул на стенки сосуда
значительно, оно и создает давление газа.

Учащиеся самостоятельно работают с учебником.
Читают опыт с резиновым шаром под колоколом. Как
объяснить этот опыт? (стр.83 рис. 91)

Учащиеся объясняют опыт.

(Слайд 11) Просмотр видеофрагмента с объяснением
опыта для закрепления материала.

(Слайд 12) Минутка отдыха. Зарядка для глаз.

(Слайд 13)

«Ощущение тайны – наиболее прекрасное
из доступных нам переживаний. Именно это чувство
стоит у колыбели настоящей науки».

Альберт Эйнштейн

(Слайд 14) ИМЕЮТ ЛИ ГАЗЫ ОБЪЁМ? ЛЕГКО ЛИ ИЗМЕНИТЬ
ОБЪЁМ ГАЗОВ? ЗАНИМАЮТ ЛИ ГАЗЫ ВЕСЬ
ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫЙ ИМ ОБЪЁМ? ПОЧЕМУ?ПОЧЕМУ? ИМЕЮТ ЛИ
ГАЗЫ ПОСТОЯННЫЙ ОБЪЁМ И СОБСТВЕННУЮ ФОРМУ?
ПОЧЕМУ?

рис. 92 стр. 84

(Слайд 15) У учащихся сделаны модели из шприцов.
Выполнение опыта.

Учащиеся делают вывод: при уменьшении объёма
газа его давление увеличивается, а при
увеличении объёма давление уменьшается при
условии, что масса и температура газа остаются
неизменными.

(Слайд 16) Опыт с колбой

– Как изменится давление газа, если нагреть его
при постоянном объеме?

При нагревании давление газа в колбе будет
постепенно возрастать до тех пор, пока пробка не
вылетит из склянки.

Учащиеся делают вывод: давление газа в закрытом
сосуде тем больше, чем выше температура газа,при
условии, что масса газа и объём не изменяются.
(Слайд 17)

Газы, заключенные в сосуде, можно сжимать или
сдавливать, уменьшая при этом их объем. Сжатый
газ равномерно распределяется во всех
направлениях. Чем сильнее вы сжимаете газ, тем
выше будет его давление.

Учащиеся делают вывод: давление газа тем больше,
чем чаще и сильнее молекулы ударяют о стенки
сосуда

4. Закрепление пройденного материала на
уроке.

(Слайд 18) Подумай-ка

– Что происходит с молекулами газа при
уменьшении объёма сосуда, в котором находится
газ?

  • молекулы начинают быстрее двигаться,
  • молекулы начинают медленнее двигаться,
  • среднее расстояние между молекулами газа
    уменьшается,
  • среднее расстояние между молекулами газа
    увеличивается.

(Слайд 19) Сравни-ка свои ответы

  1. Чем вызвано давление газа?
  2. Почему давление газа увеличивается при его
    сжатии и уменьшается при расширении?
  3. Когда давление газа больше: в холодном или
    горячем состоянии? Почему?

Ответ 1. Давление газа вызвано ударами молекул
газа о стенки сосуда или о помещенное в газ тело

Ответ 2. При сжатии плотность газа увеличивается,
из-за чего возрастает число ударов молекул о
стенки сосуда. Следовательно, увеличивается и
давление. При расширении плотность газа
уменьшается, что влечет за собой уменьшение
числа ударов молекул о стенки сосуда. Поэтому
давление газа уменьшается

Ответ 3. Давление газа больше в горячем состоянии.
Это связано с тем, что молекулы газа при
повышении температуры начинают двигаться
быстрее, из-за чего удары их становятся чаще и
сильнее.

(Слайд 20) Качественные задачи. (Сборник задач по
физике В.И. Лукашик, Е.В.Иванова, Москва
«Просвещение» 2007 г. стр. 64)

1. Почему при накачивании воздуха в шину
автомобиля с каждым разом становится все труднее
двигать ручку насоса?

2. Массы одного и того же газа, находящегося в
разных закрытых сосудах при одинаковой
температуре, одинаковы. В каком из сосудов
давление газа наибольшее? Наименьшее? Ответ
объясните

(Слайд 21)

3. Объясните появление вмятины на мяче

Мяч при комнатной температуре

Мяч на снегу в морозный день

(Слайд 22)

Решать загадки можно вечно.

Вселенная ведь бесконечна.

Спасибо всем нам за урок,

А главное, чтоб был он впрок!

Рефлексия.

5. Итог урока

Домашнее задание: §35

Давление газа.Ур-е состояния ид. газа.Изопроцессы

Давление газа возникает в результате столкновений молекул со стенками сосуда ( и на помещенное в газ тело ), в котором находится беспорядочно движущиеся молекулы  газа. Чем чаше удары, тем они сильнее – тем выше давление. Если масса и объем газа неизменны, то его давление в закрытом сосуде всецело зависит от температуры. Давление зависит и от скорости поступательно движущихся газовых молекул. Единица измерения давления — паскаль p(Па). Измеряют давление газа манометром (жидкостным, металлическим и электрическим).

Идеальный газ – это модель реального газа. За идеальный газ принимают газ в сосуде, когда молекула, пролетая от стенки до стенки сосуда не испытывает столкновения с другими молекулами. Точнее, Идеальный газ – это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало ⇒ Eк >> Eр .

Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление p, объём V, температура T, масса m) газовой системы с микроскопическими параметрами (масса молекулы , средняя скорость их движения):       

, где n— концентрация, 1/м3; m — масса молекулы, кг;  — средняя квадратичная скорость молекул, м/с.

Уравнение состояния идеального газа  — формула, устанавливающая зависимость между давлением, объёмом и абсолютной температурой идеального газа, характеризующее состояние данной системы газа. — уравнение Менделеева — Клапейрона (для произвольной массы газа).             R = 8,31 Дж/моль·К  — универсальная газовая постоянная.           pV = RT – (для 1 моля).

Часто необходимо исследовать ситуацию, когда меняется состояние газа при его неизменном количестве (m=const) и в отсутствие химических реакций (M=const). Это означает, что количество вещества ν=const. Тогда:

Для постоянной массы идеального газа отношение произве­дения давления на объем к абсолютной  температуре в данном состоянии есть величина постоянная:   — уравнение Клапейрона. 

Термодинамический процесс (или просто процесс) — это изменение состояния газа с течением времени. В ходе термодинамического процесса меняются значения макроскопических параметров — давления, объёма и температуры. Особый интерес представляют изопроцессы — термодинамические процессы, в которых значение одного из макроскопических параметров остаётся неизменным. Поочерёдно фиксируя каждый из трёх параметров, мы получим три вида изопроцессов.

Последнее уравнение называют объединённым газовым законом. Из него получаются законы Бойля — Мариотта, Шарля и Гей-Люссака. Эти законы называют законами для изопроцессов:

Изопроцессы – это процессы, которые совершаются при одинаковом параметре или Т-температуре, или V-объеме, или р-давлении.

Изотермический процесс — — закон Бойля — Мариотта  (при постоянной температуре и данной массы газа произведение давления на объем есть величина постоянная)

 

Изобарный процесс —  — закон Гей-Люссака (при постоянном давлении для данной массы газа отношение объема к температуре есть величина постоянная)

Изохорный процесс — — закон Шарля (при постоянном объеме для данной массы газа отношение давления к температуре есть величина постоянная.

Вывели газовые законы из уравнения Менделеева — Клапейрона. Но исторически всё было наоборот: газовые законы были установлены экспериментально, и намного раньше. Уравнение состояния появилось впоследствии как их обобщение.

 

 

Давление газа — определение давления газа по The Free Dictionary

Помощник комиссара Карак Абдус Самад начал операцию против заводов на жалобах бытовых потребителей, что основной причиной низкого давления газа в районе была кража газа владельцами заводов. ПЕШАВАР — председатель Комитета противников развития района Фазал Хаким Хан обратил внимание на низкое давление газа в Ландикасе, Бангладеш, округ Сват, и направил соответствующие кварталы к скорейшему решению.ИСЛАМАБАД — Федеральное правительство обратилось к SNGPL с просьбой возместить дополнительную сумму потребителям газа и принять меры против всех тех генеральных менеджеров, которые завышали цену для потребителей, применяя мошеннический коэффициент давления газа. ИСЛАМАБАД — Коммунальные предприятия, занимающиеся газом, выставили завышенные счета с 3,2 миллионов потребителей из-за изменения потребительских плит, введенного правительством Пакистана Tehreek-e-Insaf (PTI), и манипулирования коэффициентом давления газа в случае внутренних потребителей. КАРАЧИ — президент Салим Парех и председатель комитета по публикациям Санаулла заявили что общая газовая линия для промышленности и АГНКС является «препятствием на пути промышленного производства», а также является основной причиной низкого давления газа, с которым часто сталкиваются отрасли ПЛОЩАДКИ.По данным полиции, Абдул Салам вместе со своей семьей, включая жену и четверых детей в возрасте от трех до шести лет, лег спать в комнате своего дома и забыл выключить газовый обогреватель: «Из-за низкого и повышенного давления газа комната наполнилась Абул Салам, его сын Ахмед Хан, дочь Ракима и Ношима задохнулись до смерти. РАВАЛПИНДИ — Жители разных городов и районов расквартирования сталкиваются с трудностями из-за низкого давления газа, которое доставляет им неудобства.РАВАЛПИНДИ: Жители города и районов расквартирования сталкиваются с трудностями из-за низкого давления газа, которое теперь ежедневно доставляет им неудобства. ПЕШАВАР: Генеральный директор Khyber Pakhtunkhwa Sui Northern Gas Pipeline Limited Арбаб Сакиб сказал, что работы по прокладке газопровода В настоящее время идет строительство нового трубопровода для решения проблемы низкого давления газа в городе Пешавар. ИСЛАМАБАД — министр нефти Гулам Сарвар Хан во вторник заявил, что предпринимаются шаги для решения проблемы низкого давления газа, с которой сталкиваются граждане в различных частях страны.Он сказал, что кража газа также является проблемой, и ее решение поможет решить проблему низкого давления газа. Министр сообщил, что 13 процентов или 26 миллиардов рупий газа было похищено из системы Sui Southern Gas Company.
,

Регулировка давления газа — Gasolec

Регуляторы давления газа предназначены для снижения давления газа до давления газа, требуемого для нагревателя и контроллера нагрева.

Газ, подаваемый в регулятор давления газа, имеет разное, иногда колеблющееся давление. Не менее важно, что потребность в обогреве меняется со временем, поэтому тепловая мощность должна регулироваться.

При выборе регулятора давления газа следует учитывать следующие факторы:

Тип газа

Gasolec поставляет газовые обогреватели для пропана / сжиженного нефтяного газа или природного газа High или Natural Gas Low.Технически все наши регуляторы давления газа могут работать со всеми вышеуказанными типами газа, однако используемый тип газа дает информацию о давлении газа, поступающего в систему регулирования. Если это разрешено местным законодательством, мы видим:

Пропан Обычно имеется давление на входе 1,5 бар
СНГ / бутан Обычно имеется давление газа на входе 0,5 — 0,7 бар
Природный газ Давление газа на входе может сильно варьироваться: 25 мбар / 50 мбар / 300 мбар / 960 мбар / 2 бара / проверьте на месте

Давление газа на входе

Производительность регулятора давления газа определяется давлением газа на входе, желаемым давлением газа на выходе И типом газа, протекающего через установку.На основе практического опыта можно сказать, что когда мы меняем давление газа в 4 раза, пропускная способность в кг, проходящая через тот же блок, изменяется в 2 раза. Например: когда давление газа из S8 на 350-1400 мбар пропана понижается с 1400 мбар до 350 мбар (4x), тогда тепловая мощность падает со 100% до 50% (2x)

Регулировка тепловой мощности

Увеличивая или уменьшая давление газа на выходе, мы можем увеличить или уменьшить тепловую мощность многих обогревателей Gasolec. По системе регулирования давления газа обогреватели Gasolec можно разделить на две группы:

Нагреватели с центральным регулятором давления газа, работающие при различных давлениях газа

Нагреватели с фиксированным рабочим давлением газа и индивидуальной системой зажигания

  • G12Asco : Пилотный розжиг пламени — центральный пульт
  • G12Maxi : Пилотный розжиг пламени — индивидуальный термостат
  • G12E : Электрическое зажигание — центральное управление

Системы регулирования давления газа

Ручное регулирование

Мощность большинства нагревателей Gasolec типа S и M можно регулировать с помощью ручного регулятора давления газа.

PR017A PR50-190-4kg

  • Простой
  • дешевые
  • Работает без электричества
  • Необходимо часто проверять настройку
  • Из-за этого тепловая мощность часто бывает слишком высокой или слишком низкой

Автоматическое регулирование

Под автоматическим регулированием мы подразумеваем, что центральный климатический контроллер измеряет температуру и решает, нужен ли дополнительный обогрев, посылая или нет управляющий сигнал ВКЛ / ВЫКЛ или 0-10В постоянного тока в систему отопления.Мы рекомендуем использовать центральный контроллер, который заботится о всем климате, то есть отоплении + вентиляции + управлении воздухозаборником + системе охлаждения.

Автоматическое регулирование — высокий-низкий

Здесь блок High-Low получает питание, когда необходимо тепло, а затем он переходит на высокое давление газа = высокая тепловая мощность. Когда это электропитание прекращается, установка снова переходит в режим Низкое давление газа = низкая тепловая мощность. В большинстве случаев можно вручную отрегулировать минимум и максимум на случай перебоев в подаче электроэнергии.

Чем больше разница между максимальным и минимальным давлением газа на нагревателе, тем большая экономия газа возможна в периоды, когда нет необходимости в максимальной мощности.

R002 – HLM 20-1400/25kg

  • Все еще относительно просто
  • Экономия газа за счет более эффективного использования
  • Возможность подключения к контроллеру микроклимата
  • Также возможно ручное управление
  • Резкие перепады давления газа могут привести к неожиданным перехватам потока газа с помощью иногда требуемых локально датчиков утечки газового шланга

Автоматическое регулирование — непрерывное (Step Less)

Здесь управляющий сигнал 0–10 В постоянного тока от климатического контроллера плюс источник питания 24 В поступают на блок управления давлением газа серии GPC 300.Блок GPC — это блок непрерывного регулирования давления газа, который постепенно изменяет давление газа и тем самым мощность нагрева. В то же время эти постепенные изменения давления не приводят к прерыванию работы детекторов утечки газового шланга, когда утечка газа может быть обнаружена.

PR053A GPC 300/20-1400-25kgContinuous gas pressure controller

  • Возможность подключения к контроллеру микроклимата
  • Агрегат с возможностью ручного управления в качестве аварийного решения при отключении электроэнергии
  • Изменение температуры в помещении происходит очень медленно
  • Нет проблем с незваными перебоями в подаче газа датчиками утечки газовых шлангов
  • Дороже, чем установка High-Low
  • Повышенное потребление газа

Автоматическое регулирование с фиксированным давлением газа — ВКЛ / ВЫКЛ

Все нагреватели G12 в принципе работают на 28 мбар.Обычно давление газа в этих нагревателях устанавливается на уровне 30 мбар, что допускает падение давления газа в газовом шланге на 2 мбар.

G12 Asco автоматически управляется сигналом ВКЛ / ВЫКЛ от контроллера климата, аналогично работе с регулятором высокого / низкого давления, только минимум и максимум не регулируются. G12E фактически работает на максимуме или выключен.

G12 Maxi работает с фиксированным давлением газа и капиллярным термостатом, который настраивается вручную и автоматически регулирует тепловую мощность.Эта модель популярна в районах с проблемами электроснабжения и в птичниках с большими перепадами температур в одном здании.

Некоторые клиенты предпочитают центральный регулятор давления газа с выходной мощностью 30 мбар, который они приобретают на месте. В компании Gasolec мы рекомендуем работать с давлением газа 400 + мбар в газовых линиях и использовать регулятор давления газа, установленный на 30 мбар с каждым нагревателем. Этот индивидуальный регулятор давления газа PR30 предназначен для поглощения колебаний давления в газовой линии, когда группы нагревателей либо включены, либо выключены, И, работая с давлением 400 + мбар в основной линии, можно работать с газовыми линиями меньшего диаметра (= дешевле и менее тяжелый!).

PR021A PR30

Определение размера регулятора давления газа

Для производства 1 кВт / ч требуется 72 грамма пропана / сжиженного нефтяного газа. Это приводит к:

S8, мощность 3,5 кВт -> 252 г / ч при полной мощности
M8, мощность 5 кВт -> 360 г / ч при полной мощности

Например — с использованием нагревателей Gasolec и устройств регулирования давления газа Gasolec:

  • Бройлерный птичник, оборудованный 15x S8, означает максимальное потребление газа 3.78 кг / ч => требуется регулятор давления газа производительностью не менее 4 кг / ч.
  • Бройлерный птичник, оборудованный 30x M8, работающий в одной группе, означает максимальное потребление газа 10,8 кг / ч => требуется регулятор давления газа с производительностью не менее 12 кг / ч.

С природным газом ситуация совершенно иная, поскольку обычно давление газа на входе намного ниже => пропускная способность регуляторов давления газа намного меньше. Пожалуйста, уточняйте варианты у вашего поставщика или в Gasolec.

ПРИМЕЧАНИЯ:

  • Если вы сомневаетесь, какую систему выбрать, сначала обратитесь к местному дилеру или в компанию Gasolec. Каждая система регулирования давления газа имеет свои особые преимущества, и в зависимости от пожеланий клиента, а также местных норм Gasolec может помочь вам выбрать оптимальное решение.
  • Каждый нагреватель разработан специально для определенного типа газа и давления газа, изменение типа газа и / или давления газа без изменения характеристик нагревателя может привести к серьезным проблемам!

Загрузки

,

Реле давления для газа и воздуха

AA-A1 — Реле перепада давления для воздуха, дымовых и выхлопных газов / Заводская настройка (США / CDN)

AA-A2 — Реле перепада давления для воздуха, дымовых и выхлопных газов / Регулируется на месте (США / CDN)

AA-A4: Реле перепада давления для воздуха, дымовых и выхлопных газов / Регулируется в полевых условиях (США / CDN)

AA-C2 — Реле перепада давления для воздуха, дымовых и выхлопных газов / Настраивается на месте (США / CDN)

ATEX: Обзор программы Клапаны ATEX и реле давления Макс.Рабочее давление: 360 мбар

Биогаз: Обзор программ — Специальные газы Реле давления Одобрения: EN 1854

G …- A2: Реле давления газа для предохранительных запорных клапанов DMV / Регулируется на месте (США / CDN)

G …- A4 — Реле давления для газа и воздуха / регулируемое на месте (США / CDN)

Реле перепада давления газа / газа (США / CDN)

GGW … A4: Реле перепада давления для газ, воздух, дымовые и выхлопные газы Макс.Рабочее давление: 500/600 мбар
Одобрения: EN 1854

GW 500 A4, GW 500 A4 / 2 (IP65): реле давления для газа, воздуха, дымовых газов и продуктов сгорания Макс. Рабочее давление: 500 мбар
Одобрения: EN 1854

GW A4 / 2 HP SGS: Реле давления газа до 120 PSI и для специальных газов (США / CDN)

GW … A2 … SGV : Специальные газы Реле давления газа и воздуха высокого давления Макс. Рабочее давление: 500 мбар
Одобрения: EN 1854

GW…A4, A4 / 2 HP: Реле высокого давления для газа, воздуха, дымовых газов и продуктов сгорания Макс. Рабочее давление: 500 мбар / 2-8 бар
Одобрения: EN 1854

GW … A4, GW … A4 / 2: Реле давления газа и воздуха Макс. Рабочее давление: 500 мбар
Допуски: EN 1854

GW … A4 … HP SGS: специальные газы Реле давления газа и воздуха высокого давления Камера давления из нержавеющей стали Макс. Рабочее давление: 2-8 бар
Одобрения: EN 1854

GW…A5: Компактный переключатель давления для многофункционального газового регулятора Макс. Рабочее давление: 500/600 мбар
Сертификаты: EN 1854

GW … A6: Компактные реле давления для газа и воздуха Макс. Рабочее давление: 500/600 мбар
Одобрения: EN 1854

GW / LGW: Обзор программ Реле давления газа и воздуха Допуски: EN 1854

KS … A2-7: Klima-Set, реле перепада давления для воздуха Макс. Рабочее давление: 10 кПа
Допуски: EN 1854

LGW A2-LGW A2P-LGW A2-7: Реле перепада давления для воздуха, дымовых и выхлопных газов Макс.Рабочее давление: 500 мбар
Допуски: EN 1854

LGW … A1: Реле перепада давления для воздуха, дымовых и выхлопных газов настроено на заводе Макс. Рабочее давление: 100 мбар
Допуски: EN 1854

LGW … A2 … SGN: Специальные газы Реле давления воздуха Макс. Рабочее давление: 500 мбар
Допуски: EN 1854

LGW … A4 … SGV: специальные газы Реле давления газа и воздуха высокого давления Макс. Рабочее давление: 500 мбар
Одобрения: EN 1854

LGW…A4: Реле перепада давления для воздуха, дымовых и выхлопных газов Реле давления для газа Макс. Рабочее давление: 500 мбар
Допуски: EN 1854

ÜB, NB … A2: Ограничитель давления для многофункционального газового регулятора Макс. Рабочее давление: 500/600 мбар
Одобрения: EN 1854

ÜB, NB … A4: Ограничитель давления Макс. Рабочее давление: 500/600 мбар
Одобрения: EN 1854

.