Как возникает давление в газе и от чего оно зависит?
Давление в газе обусловлено движением молекул газа. Молекулы газа непрерывно двигаются и сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда, в котором находится газ. Эти столкновения создают силу, которая оказывает давление на стенки сосуда. Давление в газе зависит от таких факторов, как количество молекул в единице объема (плотность), средняя скорость молекул, их масса и температура. Закон Бойля и закон Гей-Люссака описывают зависимость давления от объема и температуры газа.
1. Надуйте немного воздуха в воздушный шарик и завяжите его. Сожмите шарик в какомлибо месте. Что произойдёт с остальной частью шарика? Почему?
Сжатие воздушного шарика в каком-либо месте приведет к повышению давления в этой части шарика. Закон Паскаля гласит, что если на жидкость или газ действует давление в каком-либо месте, то это давление распространяется одинаково во всех направлениях. Таким образом, сжатие одной части шарика повысит давление внутри него, и это повышенное давление будет распределено по всему объему шарика.
2. Проколите целлофановый пакет иглой, после чего наполните пакет водой. Продемонстрируйте явления, подчиняющиеся закону Паскаля.
Когда целлофановый пакет прокалывается иглой, давление, создаваемое жидкостью внутри пакета, будет передаваться по всем направлениям, согласно закону Паскаля. Это можно продемонстрировать следующим образом: после прокола пакета иглой, вода будет вытекать не только из места прокола, но и из других мест пакета, где давление также увеличивается в результате передачи давления внутри жидкости.
1. Сформулируйте закон Паскаля.
Давление, создаваемое в жидкости или газе, передается неизменным во всех направлениях и действует на все точки сосуда или стенки сосуда, с которыми эта жидкость или газ взаимодействует.
2. Опишите опыты, которые объясняются на основе этого закона.
Эксперименты, которые объясняются на основе закона Паскаля, включают:
Гидравлический пресс: При применении силы к маленькому поршню в жидкостях, давление передается через жидкость и позволяет поднять больший поршень с гораздо большой силой. Гидравлический тормоз: Принцип гидравлической передачи давления используется в тормозной системе автомобиля, где маленькое давление на тормозной педали усиливается и применяется к тормозам с большой силой. Гидравлический домкрат: Такие устройства позволяют поднимать тяжелые предметы с помощью передачи давления через жидкость.
3. При изготовлении бутылок через трубку вдувают воздух, и расплавленное стекло принимает форму бутылки (см. рис. 2.16). Какое свойство газов здесь используется?
4. В тире из винтовки стреляют в банку. Что будет с банкой, если она: а) пустая; б) наполнена водой? Почему?
а) Если банка пустая, то пуля, попадая в неё, создаст дырку на выходе, и воздух снаружи будет сжимать стенки банки, но она, вероятно, не разорвется. б) Если банка наполнена водой, то пуля, попадая внутрь, создаст высокое давление воды, что может привести к разрыву банки изнутри из-за передачи давления на стенки.