Урок 54н. Ідеальний газ. Тиск газу. Основне рівняння МКТ.
Найбільш простим з трьох станів речовини є газоподібний. Гази мають порівняно малу густину, значну стисканість, велику швидкість дифузії, здатні зайняти весь представлений об'єм.
Щоб спростити вивчення властивостей газів реальні гази заміняють їх спрощеною моделлю - ідеальний газ, в якому: молекули не притягаються і не відштовхуються; взаємодія відбувається тільки при їх зіткненнях і є пружними; молекули газу не мають об'єму.
Концентрація молекул - це кількість молекул в одиниці об'єму.
Тиск газу залежить від концентрації молекул та кінетичної енергії молекул і виражається основним рівнянням МКТ.
1644 року італійський фізик Еванжеліста Торрічеллі поставив свій знаменитий дослід. Закриту з одного кінця скляну трубку довжиною близько метра наповнили ртуттю, а потім відкритий кінець занурили у посудину з цим же рідким металом. Висота стовпчика ртуті у трубці становила близько 760 мм. А над її поверхнею утворилася порожнеча, яку назвали торрічеллієвою пустотою. Так Торрічеллі довів існування атмосферного тиску. Він же винайшов барометр для його вимірювання. Відтоді атмосферний тиск почали вимірювати у міліметрах ртутного стовпчика.
В 1960 році Генеральна конференція з мір та ваги прийняла рішення про запровадження єдиної міжнародної системи одиниць виміру – системи інтернаціональної (СІ).
У СІ за одиницю тиску прийнято паскаль – на честь французького фізика Блеза Паскаля. 1 паскаль (Па) – тиск, що створюється силою в 1 ньютон (0,102 кг), рівномірно розподіленою на площі 1 квадратний метр. У рівнинах атмосферний тиск становить приблизно 100 000 Па. Тому у метеорології її вирішили зменшити, застосувавши гектопаскалі («гекто» - у сто разів збільшено). Так тиск 760 мм рт ст. дорівнює 1013 гектопаскалям (гПа).
Найвищий атмосферний тиск на земній кулі - 812,4 мм рт. ст. (1083,2 гПа; 1 гПа = 0,75 мм рт. ст.) зареєстровано на півночі Західного Сибіру на метеостанції Агата (262 м над рівнем моря).
Найнижчий атмосферний тиск на Землі (652,5 мм рт. ст.) зафіксовано 12 жовтня 1979 року у Тихому океані під час тайфуну на захід від о.Гуам.
Жало бджоли під час укусу чинить тиск у 500 разів більший ніж танк на поверхню дороги.
Основне рівняння МКТ виражає залежність тиску газу від концентрації молекул, маси молекули та її середньої квадратичної швидкості.
