Исследование свойств газов»
Проведите эксперимент и ответьте на вопросы:
1. Надуйте воздушный шарик. Какую часть шарика заполняет воздух? Какова форма газа?
2. Сожмите шарик рукой (измените его форму).
3. Сохранился ли объём воздуха? Сохранилась ли его форма?
4. Возьмите шприц без иглы. Заполните шприц воздухом, вытягивая поршень. Закройте отверстие пальцем и попробуйте его сжать. Легко ли сжать газ?
Ответы
1. Воздух заполнит весь объём шарика, т.к. газ заполняет весь объём сосуда, в котором он находится.
3. Шарик можно сжать так, что объём его изменится вместе с формой, тогда и объём воздуха изменится. Т.к. газ заполняет собой объём сосуда, в котором он находится, то и приобретает он форму сосуда. Значит форма газа тоже изменится.
4. До определённой степени легко. Сжимая воздух под поршнем, мы тем самым увеличиваем плотность воздуха под ним. Расстояние между молекулами уменьшается, они начинают чаще соударяться друг с другом и чаще бить в стенки шприца под поршнем. Количество ударов вырастает не только в следствие увеличения частоты, но и в следствие увеличения количества бьющих молекул. Внутренняя энергия воздуха в целом увеличивается под поршнем. Вырастает давление, а значит и сила, которая бьёт в поршень со стороны сжатого воздуха. Сила действия равна по модулю силе противодействия согласно Третьему закону Ньютона. Поэтому и нам приходится увеличивать силу на поршень, чтобы сжать воздух дальше. Чем больше сила молекул воздуха под поршнем, тем большую силу надо прикладывать на поршень и тем сложнее сжимать воздух дальше.