Номер 3, страница 48 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

3. С увеличением температуры газа его давление...

а) остается неизменным;

б) становится равным нулю;

в) стремится к атмосферному;

г) увеличивается;

д) уменьшается.

Решение

Для определения зависимости давления газа от температуры можно использовать два подхода: с точки зрения молекулярно-кинетической теории (МКТ) и с помощью уравнения состояния идеального газа.

1. Согласно молекулярно-кинетической теории, температура является мерой средней кинетической энергии хаотического движения молекул. Давление газа на стенки сосуда создается ударами этих молекул. При увеличении температуры средняя кинетическая энергия молекул возрастает, что означает увеличение скорости их движения. Вследствие этого молекулы начинают ударяться о стенки сосуда чаще и с большей силой (импульсом). Совокупное действие этих ударов приводит к увеличению давления газа.

2. Эта зависимость также описывается уравнением состояния идеального газа (уравнением Менделеева-Клапейрона): $PV = \nu RT$, где $\text{P}$ – давление, $\text{V}$ – объем, $\nu$ – количество вещества, $\text{R}$ – универсальная газовая постоянная, $\text{T}$ – абсолютная температура.

Если газ находится в закрытом сосуде, его объем $\text{V}$ и количество вещества $\nu$ можно считать постоянными. В этом случае уравнение показывает прямую пропорциональность между давлением и абсолютной температурой: $P = \left(\frac{\nu R}{V}\right)T$. Поскольку выражение в скобках является константой, то $P \propto T$. Это соотношение известно как закон Шарля. Оно означает, что при увеличении температуры $\text{T}$ давление $\text{P}$ также линейно возрастает.

Таким образом, с увеличением температуры газа его давление увеличивается.

Ответ: г) увеличивается.