Давление газа
⚡ Физика · 7 класс
Почему газ давит на стенки сосуда и как давление газа зависит от температуры и объёма.
Откуда берётся давление газа
Газ состоит из множества частиц, которые беспорядочно и быстро движутся. Ударяясь о стенки сосуда, частицы давят на них. Совокупный результат огромного числа таких ударов и есть давление газа на стенки сосуда.
В отличие от твёрдого тела, газ давит на стенки сосуда по всем направлениям одинаково, потому что частицы движутся хаотично во все стороны.
От чего зависит давление газа
Давление газа в сосуде тем больше, чем чаще и сильнее частицы ударяют о стенки. Это зависит от нескольких условий.
- Объём. Если газ сжать, частицы окажутся ближе друг к другу и будут чаще ударять о стенки — давление возрастёт.
- Температура. При нагревании частицы движутся быстрее, удары становятся чаще и сильнее — давление увеличивается.
- Количество газа. Чем больше частиц в том же объёме, тем больше давление.
Таблица зависимостей
| Что меняем | Как меняем | Давление |
|---|---|---|
| Объём | Уменьшаем | Растёт |
| Объём | Увеличиваем | Падает |
| Температура | Повышаем | Растёт |
| Температура | Понижаем | Падает |
Разобранный пример
Воздушный шарик, надутый в тёплой комнате, вынесли на мороз. Объясним наблюдение:
Холод → частицы движутся медленнее → удары о стенки слабее → давление падает → шарик сжимается
Если шарик внести обратно в тепло, частицы снова ускорятся, давление возрастёт, и шарик расправится.
Давление газа и закон Паскаля
Газ, как и жидкость, передаёт производимое на него давление по всем направлениям одинаково — в этом проявляется закон Паскаля. Поэтому, если сжать газ в одном месте сосуда, давление увеличится сразу во всём объёме. На этом основана работа пневматических устройств: насосов, тормозов, отбойных молотков, где сжатый воздух передаёт давление и совершает работу.
Где встречается давление газа
С давлением газа человек сталкивается постоянно:
- накачанная шина держит форму, потому что воздух внутри давит на её стенки;
- в баллонах хранят сжатый газ под большим давлением;
- надутый мяч становится упругим именно из-за давления воздуха внутри.
Чтобы не было опасности, сосуды со сжатым газом делают прочными и не нагревают: при нагревании давление растёт и сосуд может разорваться.
Частые ошибки. Давление газа создаётся не весом газа, а ударами движущихся частиц о стенки. Поэтому в невесомости газ всё равно давит на стенки сосуда. Не следует думать, что газ давит только вниз, — он давит во все стороны одинаково.
Кратко о главном
- Давление газа возникает из-за ударов движущихся частиц о стенки сосуда.
- Газ давит на стенки одинаково по всем направлениям.
- При сжатии и при нагревании давление газа растёт.
- Газ передаёт давление по всем направлениям согласно закону Паскаля.
- Давление зависит от объёма, температуры и количества газа.