Chapter20-Ideal gases-CIE课本要点摘录、总结

20.1 Particles of a gas

Brownian motion

Fast modules

速率的数值大概了解下:
average speed of the molecules:400m/s
speed of sound:approximately 330m/s at STP(standard temperature and pressure)
Standard Temperature and Pressure (STP) 是物理学与化学中的一个理想状态,也被简称为“标况”或“STP”。它表示的是温度为0℃(或273.15K)和压强为101.325千帕(或1个大气压,约为760毫米汞柱)时的状况。这样的定义接近海平面上水的冰点。STP是为了研究方便而制定的,用于描述物质在特定条件下的特征。由于地表各处的温度、压强皆不同,即使是同一地点的温度压强也随测量时间不同而相异,因此STP为研究者提供了一个统一的参考条件。

20.2 Explaining pressure

Two factors affect the force, and hence the pressure, that the gas exerts on the box:
●the number of molecules that hit each side of the box in one second
●the force with which a molecule collides with the wall.

Questions

这两个question并不容易解释,不要轻视。
1 1 1.State and explain, in terms of the kinetic model (the movement of molecules), what happens to the
pressure inside a tyre when more molecules at the same temperature are pumped into the tyre.
答:
Pressure increases because more molecules are hitting a unit area of the tyre per second. The molecules have the same speed and each collision causes the same impulse or change in momentum. Since more molecules hit per second, the rate of change of momentum, i.e. the force, increases.

2. 2. 2.Explain, using the kinetic model, why a can containing air may explode if the temperature rises.
答:
At higher temperatures, the molecules have higher internal energy and move faster. The number of collisions per second increases and the change in momentum of each collision also increases. For both these reasons, the rate of change of momentum of the molecules increases. The force on the wall is equal and opposite to the rate of change of momentum of the molecules. As the force increases, the pressure inside the can may cause it to explode.

20.3 Measuring gases

Avogadro constant(阿伏伽德罗常数)
N A = 6.02 ∗ 1 0 23 / m o l N_A=6.02*10^{23}/mol NA=6.021023/mol
1 u = 1.66 × 1 0 − 27 1u=1.66\times10^{-27} 1u=1.66×1027
在这里插入图片描述
一个原子只有一个原子核,不同元素 的原子核内有不同的质子数,例如:
氧原子核有16个质子,
碳原子核有12个质子。

20.4-20.6知识点汇总

公式名称对象公式使用条件
Boyle’s Law理想气体 P 1 V 1 = P 2 V 2 P_1V_1=P_2V_2 P1V1=P2V2恒温
Charle’s Law理想气体 V 1 T 1 = V 2 T 2 \frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2} T1V1=T2V2恒压
Gay-Lussac’s Law理想气体 P 1 T 1 = P 2 T 2 \frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2} T1P1=T2P2恒体积
Ideal Gas Law理想气体 P V = n R T PV = nRT PV=nRT
P V = N k T PV=NkT PV=NkT

其中:
R = k ⋅ N A R=k\cdot N_A R=kNA
n = N / N A n=N/N_A n=N/NA
n R = N k nR=Nk nR=Nk

符号名称备注
Runiversal molar gas constant 8.31 J / ( m o l ⋅ K ) 8.31J/(mol·K) 8.31J/(molK)
kBoltzmann constant 1.3806 × 1 0 − 23 J / K 1.3806×10^{-23}J/K 1.3806×1023J/K
namount(number of moles) of an ideal gas摩尔量
Nnumber of molecules分子数量

在这里插入图片描述

20.7 Modelling gases:the kinetic model

more frequent or harder collisions give rise to greater pressure. Its temperature indicates the average kinetic energy of its particles;
the faster they move, the greater their average kinetic energy and the higher the temperature.(这句话其实是在说等温慢速压缩)
下面是模型假设
在这里插入图片描述
题目中会出现的公式

physical quantityformula
change in momentum 2 m c 2mc 2mc
force 2 m c 2 l c = m c 2 l \frac{2mc}{\frac{2l}{c}}=\frac{mc^2}{l} c2l2mc=lmc2
pressure for one molecule m c 2 l l 2 = m c 2 l 3 \frac{\frac{mc^2}{l}}{l^2}=\frac{mc^2}{l^3} l2lmc2=l3mc2
pressure for all molecules 1 3 N ⋅ m < c 2 > l 3 \frac{1}{3}\frac{N\cdot m<c^2>}{l^3} 31l3Nm<c2>
= 1 3 N ⋅ m < c 2 > V \frac{1}{3}\frac{N\cdot m<c^2>}{V} 31VNm<c2>
= 1 3 ρ < c 2 > \frac{1}{3}\rho<c^2> 31ρ<c2>

20.8 Temperature and molecular kinetic energy

1 3 N m < c 2 > = n R T = N k T \frac{1}{3}Nm<c^2>=nRT=NkT 31Nm<c2>=nRT=NkT
k i n e t i c   e n e r g y = 1 2 m < c 2 > = 3 R T 2 N A = 3 2 k T kinetic\ energy=\frac{1}{2}m<c^2>=\frac{3RT}{2N_A}=\frac{3}{2}kT kinetic energy=21m<c2>=2NA3RT=23kT

The root-mean-square speed

c r . m . s = < c 2 > = 1 n ∑ i = 1 n v i 2 c_{r.m.s}=\sqrt{<c^2>}=\sqrt{\frac{1}{n}\sum_{i=1}^nv_i^2} cr.m.s=<c2> =n1i=1nvi2

Mass kinetic energy and temperature

In a sample of air, the mean k.e. of
the nitrogen molecules is the same as that of the oxygen molecules and that of the carbon dioxide
molecules. This comes about because they are all repeatedly colliding with one another, sharing their
energy. Carbon dioxide molecules have greater mass than oxygen molecules; since their mean
translational k.e. is the same, it follows that the carbon dioxide molecules move more slowly than the
oxygen molecules.

Exam-style Questions

理想气体与非理想气体

ideal gasnon-ideal gas
内能 E t o t a l = E k E_{total}=E_k Etotal=Ek E t o t a l = E k + E p E_{total}=E_k+E_p Etotal=Ek+Ep
适用公式 p V = N k T = n R T pV=NkT=nRT pV=NkT=nRT
The First Law of Thermodynamics E t o t a l = Δ u = q + W E_{total}=\Delta u=q+W Etotal=Δu=q+W E t o t a l = Δ u = q + W E_{total}=\Delta u=q+W Etotal=Δu=q+W

两种压缩分析(题目中会用到)

①Chapter19中提到isothermal change
②快速压缩的相关内容在20.7中、本章课后习题 的5b中都有有涉及

isothermal change
(等温慢速压缩)
adiabatic
(绝热快速压缩)
p p p
V V V
T T T不变
E k E_k Ek不变(散热实现)↑(来不及散热)
E p ( i d e a l   g a s ) E_p(ideal\ gas) Ep(ideal gas) 0 0 0 0 0 0
E p ( n o n − i d e a l   g a s ) E_p(non-ideal\ gas) Ep(nonideal gas)在这里插入图片描述在这里插入图片描述
E t o t a l E_{total} Etotal不变
q q q < 0 \lt 0 <0(散热实现) = 0 = 0 =0(来不及散热)
W W W > 0 \gt 0 >0 > 0 >0 >0
Δ u = q + W ( i d e a l   g a s ) \Delta u=q+W(ideal\ gas) Δu=q+W(ideal gas) 0 0 0 > 0 \gt 0 >0
Δ u = q + W ( n o n − i d e a l   g a s ) \Delta u=q+W(non-ideal\ gas) Δu=q+W(nonideal gas) 不一定是 0 不一定是0 不一定是0 > 0 \gt 0 >0

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/447234.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

不同路径 不同路径 II 整数拆分

62.不同路径 力扣题目链接(opens new window) 一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 &#xff08;起始点在下图中标记为 “Start” &#xff09;。 机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角&#xff08;在下图中标记为 “Finish” &#xff09;。…

标准不锈钢电阻-栅极电阻器的设计方案

EAK不锈钢栅极电阻器 可靠的不锈钢电阻元件和端子 所有装置均为三重绝缘&#xff0c;适用于 1000V 交流或直流 标准电网电阻器有现货&#xff0c;可减少代价高昂的停机时间 在很宽的温度范围内具有稳定的耐受性 高功率可节省空间、重量和成本 标准 26.5 英寸尺寸&#xf…

PDF24 Creator PDF工具箱 v11.17.0

软件介绍 可将大部分文件转成pdf格式的免费软件&#xff0c;安装好后会在你的打印机里看到一个叫PDF24的虚拟打印机&#xff0c;你可将要转成pdf格式的文件打印时选虚拟打印机PDF24&#xff0c;也可以直接将文件以拖拉方式拉进这软件的主视窗编辑区里&#xff0c;它会自动转成…

OD_2024_C卷_200分_6、六_连续出牌数量【JAVA】【回溯算法】

题目描述 package odjava;import java.util.Arrays; import java.util.Scanner;public class 六_连续出牌数量 {// 定义扑克牌类static class Card {int num; // 牌号char color; // 花色public Card(int num, String color) {this.num num;this.color color.charAt(0); // 取…

Liinux——(网络)socket编程

预备知识 源IP地址和目的IP地址 在IP数据包头部中, 有两个IP地址, 分别叫做源IP地址, 和目的IP地址 认识端口号 端口号(port)是传输层协议的内容. 端口号是一个2字节16位的整数;端口号用来标识一个进程, 告诉操作系统, 当前的这个数据要交给哪个进程来处理;IP地址 端口号能…

js【详解】DOM

文档对象模型&#xff08;Document Object Model&#xff0c;简称DOM&#xff09; DOM 是哪种数据结构 &#xff1f; DOM 的本质是浏览器通过HTML代码解析出来的一棵 树。 操作 DOM 常用的 API 有哪些 &#xff1f; 获取 DOM 节点 //方式 1&#xff1a;通过【id】获取&#xf…

每日学习笔记:C++ STL 的队列Deque

定义 内存模型 Deque与Vector比较 操作函数 运用实例

每日OJ题_牛客HJ73 计算日期到天数转换(IO型OJ)

目录 牛客HJ73 计算日期到天数转换 解析代码 牛客HJ73 计算日期到天数转换 计算日期到天数转换_牛客题霸_牛客网 解析代码 #include <iostream> using namespace std; int main() {int year 0, month 0, day 0, sum 0;cin >> year >> month >>…

文本向量评测MTEB和C-MTEB

文章目录 简介MTEBC-MTEB参考资料 简介 MTEB(Massive Text Embedding Benchmark)是目前评测文本向量很重要的一个参考&#xff0c;其榜单也是各大文本向量模型用来展示与其他向量模型强弱的一个竞技台。 C-MTEB则是专门针对中文文本向量的评测基准。 MTEB MTEB的目的是为了…

esp32 GDEH0154D67屏幕调试

官方资料 说明手册&#xff1a;GDEH0154D67specf3d5.pdf (e-paper-display.cn) 官网&#xff1a;1.54寸黑白单色电子纸显示屏 200x200分辨率电子墨水屏 GDEH0154D67,黑白电子纸屏,电子墨水屏-大连佳显 (e-paper-display.cn) 驱动代码来源&#xff1a;桌面小屏幕实战课程资料…

面向对象的编程语言是什么意思?——跟老吕学Python编程

面向对象的编程语言是什么意思&#xff1f;——跟老吕学Python编程 面向对象是什么意思&#xff1f;面向对象的定义面向对象的早期发展面向对象的背景1.审视问题域的视角2.抽象级别3.封装体4.可重用性 面向对象的特征面向对象的开发方法面向对象程序设计基本思想实现 面向对象的…

机器学习周报第32周

目录 摘要Abstract一、文献阅读1.论文标题2.论文摘要3.论文背景4.论文方案4.1 多视角自注意力网络4.2 距离感知4.3 方向信息4.4 短语模式 二、self-attention 摘要 本周学习了多视角自注意力网络&#xff0c;在统一的框架下联合学习输入句子的不同语言学方面。具体来说&#x…

Node 旧淘宝源 HTTPS 过期处理

今天拉取老项目更新依赖&#xff0c;出现 urlshttps%3A%2F%2Fregistry.npm.taobao.org%2Fegg-logger%2Fdownload%2Fegg-logger-2.6.1.tgz: certificate has expired 类似报错。即使删除 node_modules 重新安装&#xff0c;问题依然无法解决。 一、问题演示 二、原因分析 1、淘…

子类和父类在同一包中的继承性

同一包中的继承性 继承非private的成员变量&#xff1b; 继承private的方法&#xff1b; 继承的成员变量或方法的访问权限保持不变。

elasticsearch 深度分页查询 Search_after(图文教程)

Search_after使用 一. 简介二. 不带PIT的search_after查询2.1 构造数据2.2 search_after分页查询2.2 问题 三. 带PIT的search_after查询3.1 构建第一次查询条件3.2 进行下一页查询3.3 删除PIT 四.参考文章 前言 这是我在这个网站整理的笔记,有错误的地方请指出&#xff0c;关注…

【JS】APIs:事件流、事件委托、其他事件、页面尺寸、日期对象与节点操作

1 事件流 捕获阶段&#xff1a;从父到子 冒泡阶段&#xff1a;从子到父 1.1 事件捕获 <body> <div class"fa"><div class"son"></div> </div> <script>const fadocument.querySelector(.fa);const sondocument.qu…

指针----三

提示&#xff1a;文章写完后&#xff0c;目录可以自动生成&#xff0c;如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言1.冒泡排序2、二级指针3.指针数组4.指针数组模拟二级指针5.字符指针变量6.数组指针变量6.1 数组指针变量是什么&#xff1f;2.2 数组指针变量的初始化 前言 下…

bug总结(1)--变量取错

a c t i v i t y [ ′ t a g n a m e ′ ] 应为 activity[tag_name]应为 activity[′tagn​ame′]应为couponActivitList[0][‘name’] .隐藏的bug&#xff0c;在测试中竟然测不出来&#xff0c;而且上线了好久。为啥会出现这种低级错误呢&#xff1f;第一是写的时候不够仔细认…

【Python数据结构与判断2/7】数据和判断小结

目录 序言 print() 变量 赋值 四种数据类型 字符串 格式化输出 四则运算 取整与取模 比较运算 逻辑运算 判断 if语句 if-else语句 if-elif-else语句 Tips 空值、0、非0非空值 实战案例 输入密码 短信模板 总结 序言 今天将对前面学过的内容进行一个复习小结…

如何从碎屏的华为手机恢复数据?6 种热门方法

“只是想知道是否可以从屏幕损坏的华为恢复数据&#xff1f;我尝试将其插入我的笔记本电脑&#xff0c;但手机不允许我进入&#xff0c;因为它要求我更改手机中的设置等.我最好的选择是什么&#xff1f; 当发生事故&#xff0c;我们的华为手机屏幕损坏时&#xff0c;访问这些关…