Як обчислити тиск газу.

Для вирішення деяких фізичних задач буває необхідно розраховувати тиск газу. При цьому в задачі може згадуватися як навколишнє повітря і пари речовини, так і газ, який знаходиться в посудині. Як саме обчислити тиск газу, залежить від того, які параметри задані в задачі.
Вам знадобиться
  • - формули для розрахунку тиску газу.
Інструкція
1
Знайдіть тиск ідеального газу при наявності значень середньої швидкості молекул, маси однієї молекули і концентрації речовини за формулою P =? Nm0v2, де n - концентрація (в грамах або молях на літр), m0 - маса однієї молекули.
2
Якщо в умові дана щільність газу і середня швидкість його молекул, розрахуйте тиск за формулою P = v2, де? - Щільність в кг/м3.
3
Обчисліть тиск , якщо ви знаєте температуру газу і його концентрацію, використовуючи формулу P = nkT, де k - постійна Больцмана (k = 1,38 · 10 -23 моль · К-1), Т - температура за абсолютною шкалою Кельвіна.
4
Знайдіть тиск з двох рівноцінних варіантів рівняння Менделєєва-Клайперона залежно від відомих значень: P = mRT/MV або P =? RT/V, де R - універсальна газова постійна (R = 8,31 Дж/моль · К),? - Кількість речовини в молях, V - об'єм газу в м3.
5
Якщо в умові завдання вказана середня кінетична енергія молекул газу і його концентрація, знайдіть тиск за допомогою формули P =? NEк, де Eк - кінетична енергія в Дж .
6
Знайдіть тиск з газових законів - ізохоричного (V = const) і изотермического (T = const), якщо дано тиск в одному з станів. При ізохоричному процесі ставлення тисків у двох станах одно відношенню температур: P1/P2 = T1/T2. У другому випадку, якщо температура залишається постійною величиною, добуток тиску газу на його обсяг в першому стані дорівнює тому ж твору в другому стані: P1 · V1 = P2 · V2. Висловіть невідому величину.
7
Розрахуйте тиск з формули внутрішньої енергії ідеального одноатомного газу: U = 3 · P · V/2, де U - внутрішня енергія в Дж. Звідси тиск дорівнюватиме: P =? · U/V.
8
При розрахунку парціального тиску пари в повітрі, якщо в умові дано температура і відносна вологість повітря, висловіть тиск з формули?/100 = Р1/Р2, де?/100 - відносна вологість, Р1 - парціальний тиск водяної пари, Р2 - максимальне значення парів води при даній температурі. В ході розрахунку користуйтеся таблицями залежності максимальної пружності пара (максимального парціального тиску) від температури в градусах Цельсія.
Корисна порада
Використовуйте барометр-анероїд або ртутний барометр для більш точного значення, якщо вам необхідно обчислити тиск газу в ході експерименту або лабораторної роботи. Для вимірювання тиску газу в посудині або балоні користуйтеся звичайним або електронним манометром.
Навіть доклавши невелике зусилля, можна створити значну тиск . Все, що для цього необхідно - сконцентрувати це зусилля на невеликій площі. І навпаки, якщо рівномірно розподілити по великій площі значне зусилля, тиск вийде порівняно малим. Щоб дізнатися, яким саме, доведеться провести розрахунок.
Інструкція
1
Переведіть всі вихідні дані в одиниці системи СІ: силу - в ньютони, масу - в кілограми, площа - в квадратні метри і т.п. Тоді тиск після розрахунку буде виражено в паскалях.
2
У разі якщо в задачі приведена не сила, а маса вантажу, обчисліть силу за такою формулою: F = mg, де F - сила (Н), m - маса (кг), g - прискорення вільного падіння, рівне 9,80665 м/с?.
3
Якщо в умовах замість площі вказані геометричні параметри області, на яку виявляється тиск , спочатку розрахуйте площа цієї області. Наприклад, для прямокутника: S = ab, де S - площа (м?), A - довжина (м), b - ширина (м) .Для кола: S =? R ?, де S - площа (м?), ? - Число «пі», +3,1415926535 (безрозмірна величина), R - радіус (м).
4
Щоб дізнатися тиск , поділіть зусилля на площу: P = F/S, де P - тиск (Па), F - сила (н), S - площа (м?).
5
При необхідності переведіть тиск в похідні одиниці: кілопаскалі (1 кПа = 1000 Па) або мегапаскалі (1 МПа = 1000000 Па).
6
Для перекладу тиску з паскалів в атмосфери або міліметри ртутного стовпа скористайтеся наступними співвідношеннями: 1 атм = 101325 Па = 760 мм рт. ст.
7
В ході підготовки супровідної документації до товарів, призначеним для поставки на експорт, може знадобитися висловити тиск в фунтах на квадратний дюйм (PSI - pounds per square inch). В цьому випадку керуйтеся наступним співвідношенням: 1 PSI = 6894,75729 Па.