الضغط في السائل والغاز.

يضغط الغاز على جدران الوعاء الذي يوجد فيه. إذا تم وضع بالون منتفخ قليلاً تحت جرس زجاجي وتم ضخ الهواء من تحته، فسوف ينتفخ البالون. ماذا حدث؟ في الخارج لا يوجد ضغط هواء تقريبًا؛ فضغط الهواء في الكرة يتسبب في تمددها. خاتمة : الغاز يمارس الضغط.

دعونا نثبت وجود الضغط داخل السائل.

صب الماء في أنبوب اختبار، الجزء السفلي منه مغطى بفيلم مطاطي. الفيلم ينحني. لماذا؟ ينحني تحت وزن العمود السائل. ولذلك فإن هذه التجربة تؤكد وجود ضغط داخل السائل. يتوقف الفيلم عن الانحناء. لماذا؟ لأن القوة المرنة للفيلم المطاطي متوازنة مع قوة الجاذبية المؤثرة على الماء. إذا قمنا بزيادة عمود السائل، ماذا سيحدث؟ كلما ارتفع عمود السائل، زاد انحناء الفيلم.

خاتمة : هناك ضغط داخل السائل.

كيف يتم تفسير ضغط الغاز بناء على نظرية الحركة الجزيئية؟

ينجم ضغط الغاز والسائل على جدران الأوعية الدموية عن تأثيرات جزيئات الغاز أو السائل.

على ماذا يعتمد الضغط في السائل والغاز؟

يعتمد الضغط حسب نوع السائل أو الغاز؛ على درجة حرارتهم . عند تسخينها، تتحرك الجزيئات بشكل أسرع وتضرب جدار الحاوية بقوة أكبر.

على ماذا يعتمد الضغط بداخلها؟

لماذا مستكشفي المحيطات أعماق البحرلا يمكن أن تغرق في القاع بدون أجهزة خاصة: غواصات الأعماق، كرات الأعماق؟

يتم عرض كوب من الماء. تؤثر قوة الجاذبية على السائل. كل طبقة، بوزنها، تخلق ضغطًا على الطبقات الأخرى.

للإجابة على السؤال: ما الذي يعتمد عليه الضغط في السائل أو الغاز، فلنحدده تجريبيًا.

(يو يتم تقسيم الطلاب إلى 4 مجموعات، والتي تتحقق تجريبيًا من الإجابات التالية على الأسئلة):

1. هل ضغط السائل هو نفسه عند نفس المستوى من الأسفل إلى الأعلى ومن الأعلى إلى الأسفل؟

2. هل هناك ضغط على الجدار الجانبي للسفينة؟

3. هل يعتمد ضغط السائل على كثافته؟

4. هل يعتمد ضغط السائل على ارتفاع عمود السائل؟

الاحالة الى المجموعة 1

هل ضغط السائل هو نفسه عند نفس المستوى من الأسفل إلى الأعلى ومن الأعلى إلى الأسفل؟

صب الماء الملون في أنبوب الاختبار. لماذا انحنى الفيلم؟

ضع أنبوب الاختبار في وعاء به ماء.

مراقبة سلوك الفيلم المطاطي.

متى تصويب الفيلم؟

استنتج: هل يوجد ضغط داخل السائل، هل ضغط السائل هو نفسه عند نفس المستوى من الأعلى إلى الأسفل ومن الأسفل إلى الأعلى؟ اكتبه.

الاحالة إلى المجموعة 2

هل يوجد ضغط على الجدار الجانبي للسفينة وهل هو نفسه عند نفس المستوى؟

املأ الزجاجة بالماء.

افتح الثقوب في نفس الوقت.

شاهد كيف يتدفق الماء من الثقوب.

استنتج: هل يوجد ضغط على الجدار الجانبي، هل هو نفسه عند نفس المستوى؟

مهمة للمجموعة 3

هل يعتمد ضغط السوائل على ارتفاع العمود (العمق)؟

املأ الزجاجة بالماء.

افتح جميع الثقوب الموجودة في الزجاجة في نفس الوقت.

انتبه لتدفقات المياه المتدفقة.

لماذا يتسرب الماء؟

استنتج: هل يعتمد الضغط في السائل على العمق؟

الاحالة الى المجموعة 4

هل يعتمد الضغط على كثافة السائل؟

صب الماء في أنبوب اختبار واحد وزيت عباد الشمس في الآخر بكميات متساوية.

هل الأفلام تتدلى بالتساوي؟

استنتج: لماذا تنحني الأفلام؟ هل يعتمد ضغط السائل على كثافته؟

صب الماء والزيت في النظارات.

كثافة ماء نظيف– 1000 كجم/م3. زيت دوار الشمس – 930 كجم/م3.

الاستنتاجات.

1 . هناك ضغط داخل السائل.
2 . وعلى نفس المستوى فهو نفسه في كل الاتجاهات.
3 . كيف كثافة أعلىالسائل كلما زاد ضغطه.

4 . ومع العمق يزداد الضغط.

5 . يزداد الضغط مع درجة الحرارة.

دعنا نؤكد استنتاجاتك من خلال عدة تجارب أخرى.

الخبرة 1.

الخبرة 2.إذا كان السائل في حالة سكون وتوازن، فهل سيكون الضغط متساويًا في جميع النقاط داخل السائل؟ لا ينبغي أن يكون الضغط داخل السائل هو نفسه مراحل مختلفة. في الأعلى هو الأصغر، في الوسط هو المتوسط، في الأسفل هو الأكبر.

يعتمد ضغط السائل فقط على كثافة عمود السائل وارتفاعه.

يتم حساب الضغط في السائل بالصيغة:

ص = gρh ,

أينز= 9.8 نيوتن/كجم (م/ث2)- التسريع السقوط الحر; ρ- كثافة السائلح- ارتفاع عمود السائل (عمق الغمر).

لذا، للعثور على الضغط، من الضروري ضرب كثافة السائل بمقدار تسارع الجاذبية وارتفاع عمود السائل.

في الغازات تكون الكثافة أقل بعدة مرات من كثافة السوائل. ولذلك فإن وزن الغازات الموجودة في الوعاء صغير ويمكن تجاهل ضغط وزنها. لكن اذا نحن نتحدث عنحول الكتل الكبيرة وكميات الغازات، على سبيل المثال، في الغلاف الجوي، يصبح اعتماد الضغط على الارتفاع ملحوظا.

قانون باسكال.

من خلال تطبيق بعض القوة، سنجبر المكبس على الدخول إلى الوعاء قليلاً وضغط الغاز الموجود أسفله مباشرة. ماذا سيحدث لجزيئات الغاز؟

تستقر الجسيمات تحت المكبس بكثافة أكبر من ذي قبل .
ماذا تعتقد سوف يحدث بعد ذلك؟بسبب الحركة، سوف تتحرك جزيئات الغاز في جميع الاتجاهات. ونتيجة لذلك، فإن ترتيبها سوف يصبح موحدا مرة أخرى، ولكنه أكثر كثافة من ذي قبل. لذلك سيزداد ضغط الغاز في كل مكان وسيزداد عدد الصدمات على جدران الوعاء. عند التوسع، سوف تنخفض.

تم نقل الضغط الإضافي إلى جميع جزيئات الغاز. إذا زاد ضغط الغاز بالقرب من المكبس نفسه بمقدار 1 باسكال، فسيزداد بنفس المقدار في جميع النقاط داخل الغاز.

تجربة: نقوم بتوصيل كرة مجوفة ذات ثقوب ضيقة إلى أنبوب بمكبس. دعونا نملأ الكرة بالماء وندفع المكبس داخل الأنبوب. ماذا تلاحظ؟ فيسوف يتدفق الماء من جميع الثقوب بالتساوي.

إذا قمت بالضغط على غاز أو سائل، فسيتم "الشعور" بالزيادة في الضغط عند كل نقطة من السائل أو الغاز، أي. ينتقل الضغط الممارس على الغاز إلى أي نقطة بالتساوي في جميع الاتجاهات. ويسمى هذا القانون قانون باسكال.

قانون باسكال: تنقل السوائل والغازات الضغط الواقع عليها في جميع الاتجاهات بالتساوي.

تم اكتشاف هذا القانون في القرن السابع عشر على يد الفيزيائي والرياضي الفرنسي بليز باسكال (1623-1662)، الذي اكتشف وحقق في المتسلسلة خصائص مهمةالسوائل والغازات. وأكدت التجارب وجود الضغط الجوياكتشفها العالم الإيطالي توريسيلي.

تأثير قانون باسكال في الحياة:

= الخامس شكل كرويفقاعات الصابون (ينتقل ضغط الهواء داخل الفقاعة في جميع الاتجاهات دون تغيير)؛

دش، سقي يمكن؛

عندما يضرب لاعب كرة القدم الكرة؛

في إطار السيارة (عند نفخه، يكون ارتفاع الضغط ملحوظًا في جميع أنحاء الإطار بأكمله)؛

في منطاد…

لذا، فقد نظرنا إلى انتقال الضغط بواسطة السوائل والغازات. ينتقل الضغط الممارس على السائل أو الغاز إلى أي نقطة بالتساوي في جميع الاتجاهات.

لماذا يتم احتواء الغازات المضغوطة في اسطوانات خاصة؟

تمارس الغازات المضغوطة ضغطًا هائلاً على جدران الوعاء، لذلك يجب أن تكون محاطة بأسطوانات فولاذية خاصة متينة.

لذلك، على عكس المواد الصلبةطبقات منفصلة و جسيمات دقيقةيمكن للسوائل والغازات أن تتحرك بحرية بالنسبة لبعضها البعض في جميع الاتجاهات.

يستخدم قانون باسكال على نطاق واسع في التكنولوجيا:

= نظام التدفئة: بفضل الضغط، يسخن الماء بالتساوي ;

الآلات والأدوات الهوائية،

آلات ثقب الصخور,

آلات السفع الرملي (لتنظيف وطلاء الجدران)،

فرامل الهواء,

يفتح الرافعة والضغط الهيدروليكي والهواء المضغوط أبواب قطارات المترو وحافلات الترولي.

ينجم ضغط الغاز والسائل على جدران الأوعية الدموية عن تأثيرات جزيئات الغاز أو السائل.

على ماذا يعتمد الضغط في السائل والغاز؟

يعتمد الضغط حسب نوع السائل أو الغاز؛ على درجة حرارتهم . عند تسخينها، تتحرك الجزيئات بشكل أسرع وتضرب جدار الحاوية بقوة أكبر.

على ماذا يعتمد الضغط بداخلها؟

لماذا لا يستطيع مستكشفو المحيطات وأعماق البحار النزول إلى القاع بدون أجهزة خاصة: غواصات الأعماق، كرات الأعماق؟

يتم عرض كوب من الماء. تؤثر قوة الجاذبية على السائل. كل طبقة، بوزنها، تخلق ضغطًا على الطبقات الأخرى.

للإجابة على السؤال: ما الذي يعتمد عليه الضغط في السائل أو الغاز، فلنحدده تجريبيًا.

(يو يتم تقسيم الطلاب إلى 4 مجموعات، والتي تتحقق تجريبيًا من الإجابات التالية على الأسئلة):

1. هل ضغط السائل هو نفسه عند نفس المستوى من الأسفل إلى الأعلى ومن الأعلى إلى الأسفل؟

2. هل هناك ضغط على الجدار الجانبي للسفينة؟

3. هل يعتمد ضغط السائل على كثافته؟

4. هل يعتمد ضغط السائل على ارتفاع عمود السائل؟

الاحالة الى المجموعة 1

هل ضغط السائل هو نفسه عند نفس المستوى من الأسفل إلى الأعلى ومن الأعلى إلى الأسفل؟

صب الماء الملون في أنبوب الاختبار. لماذا انحنى الفيلم؟

ضع أنبوب الاختبار في وعاء به ماء.

مراقبة سلوك الفيلم المطاطي.

متى تصويب الفيلم؟

استنتج: هل يوجد ضغط داخل السائل، هل ضغط السائل هو نفسه عند نفس المستوى من الأعلى إلى الأسفل ومن الأسفل إلى الأعلى؟ اكتبه.

الاحالة إلى المجموعة 2

هل يوجد ضغط على الجدار الجانبي للسفينة وهل هو نفسه عند نفس المستوى؟

املأ الزجاجة بالماء.

افتح الثقوب في نفس الوقت.

شاهد كيف يتدفق الماء من الثقوب.

استنتج: هل يوجد ضغط على الجدار الجانبي، هل هو نفسه عند نفس المستوى؟

مهمة للمجموعة 3

هل يعتمد ضغط السوائل على ارتفاع العمود (العمق)؟

املأ الزجاجة بالماء.

افتح جميع الثقوب الموجودة في الزجاجة في نفس الوقت.

انتبه لتدفقات المياه المتدفقة.

لماذا يتسرب الماء؟

استنتج: هل يعتمد الضغط في السائل على العمق؟

الاحالة الى المجموعة 4

هل يعتمد الضغط على كثافة السائل؟

صب الماء في أنبوب اختبار واحد وزيت عباد الشمس في الآخر بكميات متساوية.

هل الأفلام تتدلى بالتساوي؟

استنتج: لماذا تنحني الأفلام؟ هل يعتمد ضغط السائل على كثافته؟

صب الماء والزيت في النظارات.

كثافة الماء النقي 1000 كجم/م3. زيت دوار الشمس – 930 كجم/م3.

الاستنتاجات.

1 . هناك ضغط داخل السائل.
2 . وعلى نفس المستوى فهو نفسه في كل الاتجاهات.
3 . كلما زادت كثافة السائل، زاد ضغطه.

4 . ومع العمق يزداد الضغط.

5 . يزداد الضغط مع درجة الحرارة.

دعنا نؤكد استنتاجاتك من خلال عدة تجارب أخرى.

الخبرة 1.

الخبرة 2.إذا كان السائل في حالة سكون وتوازن، فهل سيكون الضغط متساويًا في جميع النقاط داخل السائل؟ داخل السائل، لا ينبغي أن يكون الضغط هو نفسه عند مستويات مختلفة. في الأعلى هو الأصغر، في الوسط هو المتوسط، في الأسفل هو الأكبر.

يعتمد ضغط السائل فقط على كثافة عمود السائل وارتفاعه.

يتم حساب الضغط في السائل بالصيغة:

ص = gρh ,

أينز= 9.8 نيوتن/كجم (م/ث2)- تسارع الجاذبية؛ρ- كثافة السائلح - ارتفاع عمود السائل (عمق الغمر).

لذا، للعثور على الضغط، من الضروري ضرب كثافة السائل بمقدار تسارع الجاذبية وارتفاع عمود السائل.

في الغازات، تكون الكثافة أقل بعدة مرات من كثافة السوائل. ولذلك فإن وزن الغازات الموجودة في الوعاء صغير ويمكن تجاهل ضغط وزنها. ولكن إذا كنا نتحدث عن كتل كبيرة وكميات من الغازات، على سبيل المثال، في الغلاف الجوي، يصبح اعتماد الضغط على الارتفاع ملحوظا.

قانون باسكال.

من خلال تطبيق بعض القوة، سنجبر المكبس على الدخول إلى الوعاء قليلاً وضغط الغاز الموجود أسفله مباشرة. ماذا سيحدث لجزيئات الغاز؟

تستقر الجسيمات تحت المكبس بكثافة أكبر من ذي قبل .
ماذا تعتقد سوف يحدث بعد ذلك؟بسبب الحركة، سوف تتحرك جزيئات الغاز في جميع الاتجاهات. ونتيجة لذلك، فإن ترتيبها سوف يصبح موحدا مرة أخرى، ولكنه أكثر كثافة من ذي قبل. لذلك سيزداد ضغط الغاز في كل مكان وسيزداد عدد الصدمات على جدران الوعاء. عند التوسع، سوف تنخفض.

تم نقل الضغط الإضافي إلى جميع جزيئات الغاز. إذا زاد ضغط الغاز بالقرب من المكبس نفسه بمقدار 1 باسكال، فسيزداد بنفس المقدار في جميع النقاط داخل الغاز.

تجربة: نقوم بتوصيل كرة مجوفة ذات ثقوب ضيقة إلى أنبوب بمكبس. دعونا نملأ الكرة بالماء وندفع المكبس داخل الأنبوب. ماذا تلاحظ؟ فيسوف يتدفق الماء من جميع الثقوب بالتساوي.

إذا قمت بالضغط على غاز أو سائل، فسيتم "الشعور" بالزيادة في الضغط عند كل نقطة من السائل أو الغاز، أي. ينتقل الضغط الممارس على الغاز إلى أي نقطة بالتساوي في جميع الاتجاهات. ويسمى هذا القانون قانون باسكال.

قانون باسكال: تنقل السوائل والغازات الضغط الواقع عليها في جميع الاتجاهات بالتساوي.

تم اكتشاف هذا القانون في القرن السابع عشر على يد الفيزيائي والرياضي الفرنسي بليز باسكال (1623-1662)، الذي اكتشف ودرس عددًا من الخصائص المهمة للسوائل والغازات. وأكدت التجارب وجود الضغط الجوي الذي اكتشفه العالم الإيطالي توريسيلي.

تأثير قانون باسكال في الحياة:

= على شكل فقاعات الصابون الكروية (ينتقل ضغط الهواء داخل الفقاعة في جميع الاتجاهات دون تغيير)؛

دش، سقي يمكن؛

عندما يضرب لاعب كرة القدم الكرة؛

في إطار السيارة (عند نفخه، يكون ارتفاع الضغط ملحوظًا في جميع أنحاء الإطار بأكمله)؛

في منطاد الهواء الساخن...

لذا، فقد نظرنا إلى انتقال الضغط بواسطة السوائل والغازات. ينتقل الضغط الممارس على السائل أو الغاز إلى أي نقطة بالتساوي في جميع الاتجاهات.

©2015-2019 الموقع
جميع الحقوق تنتمي إلى مؤلفيها. لا يدعي هذا الموقع حقوق التأليف، ولكنه يوفر الاستخدام المجاني.
تاريخ إنشاء الصفحة: 2016-02-16

>>الفيزياء: الغاز المثالي في النظرية الحركية الجزيئية

تفسير نوعي الخصائص الأساسيةالمواد القائمة على النظرية الحركية الجزيئية ليست معقدة بشكل خاص. ومع ذلك، فإن النظرية التي تنشئ روابط كمية بين الكميات المقاسة تجريبيا (الضغط ودرجة الحرارة وما إلى ذلك) وخصائص الجزيئات نفسها وعددها وسرعة حركتها، هي نظرية معقدة للغاية.
عند الغاز عند الضغوط العاديةالمسافة بين الجزيئات أكبر بعدة مرات من حجمها. في هذه الحالة، تكون قوى التفاعل بين الجزيئات ضئيلة و الطاقة الحركيةالجزيئات أكبر بكثير من الطاقة الكامنة للتفاعل. يمكن اعتبار جزيئات الغاز النقاط الماديةأو كرات صلبة صغيرة جدًا. بدلاً من غاز حقيقي، بين الجزيئات التي تعمل بها قوى التفاعل المعقدة، سننظر فيها نموذج - الغاز المثالي.
هو غاز يكون فيه التفاعل بين جزيئاته ضئيلاً. وبطبيعة الحال، عندما تصطدم جزيئات الغاز المثالي، تؤثر عليها قوة تنافر. وبما أنه يمكننا اعتبار جزيئات الغاز حسب النموذج نقاطا مادية، فإننا نهمل أحجام الجزيئات، مع الأخذ في الاعتبار أن الحجم الذي تشغله أقل بكثير من حجم الوعاء.
دعونا نتذكر أنه في النموذج المادي يتم أخذ تلك الخصائص فقط في الاعتبار النظام الحقيقيمع مراعاة ما هو ضروري للغاية لشرح أنماط سلوك هذا النظام المدروسة. لا يوجد نموذج يمكنه نقل جميع خصائص النظام. الآن علينا أن نحل مشكلة ضيقة إلى حد ما: استخدام النظرية الحركية الجزيئية لحساب ضغط الغاز المثالي على جدران الوعاء. بالنسبة لهذه المشكلة، تبين أن نموذج الغاز المثالي مرضٍ تمامًا. ويؤدي إلى نتائج تؤكدها التجربة.
ضغط الغاز في النظرية الحركية الجزيئية.اترك الغاز في وعاء مغلق. يظهر مقياس الضغط ضغط الغاز ص 0. كيف ينشأ هذا الضغط؟
كل جزيء غاز يصطدم بالجدار يؤثر عليه بقوة معينة لفترة قصيرة من الزمن. ونتيجة للتأثيرات العشوائية على الجدار، يتغير الضغط بسرعة مع مرور الوقت، تقريبًا كما هو موضح في الشكل 8.12. ومع ذلك، فإن التأثيرات الناجمة عن تأثيرات الجزيئات الفردية تكون ضعيفة جدًا بحيث لا يتم تسجيلها بواسطة مقياس الضغط. يسجل مقياس الضغط متوسط ​​القوة الزمنية المؤثرة على كل وحدة من مساحة سطح عنصرها الحساس - الغشاء. بالرغم من تغييرات طفيفةالضغط، الضغط المتوسط ص 0تبين عمليًا أنها قيمة محددة تمامًا، نظرًا لوجود الكثير من التأثيرات على الحائط، وكتل الجزيئات صغيرة جدًا.

الغاز المثالي هو نموذج للغاز الحقيقي. ووفقا لهذا النموذج يمكن اعتبار جزيئات الغاز بمثابة نقاط مادية لا يحدث تفاعلها إلا عند تصادمها. عندما تصطدم جزيئات الغاز بالجدار، فإنها تمارس ضغطًا عليه.

???
1. ما يهمل متى غاز حقيقيينظر إليها على أنها مثالية؟
2. يمارس الغاز ضغطًا على جدران الوعاء. هل تضغط طبقة من الغاز على طبقة أخرى؟

G.Ya.Myakishev، B.B.Bukhovtsev، N.N.Sotsky، الفيزياء الصف العاشر

محتوى الدرس ملاحظات الدرسدعم إطار عرض الدرس وأساليب تسريع التقنيات التفاعلية يمارس المهام والتمارين ورش عمل الاختبار الذاتي، والدورات التدريبية، والحالات، وأسئلة مناقشة الواجبات المنزلية أسئلة بلاغيةمن الطلاب الرسوم التوضيحية الصوت ومقاطع الفيديو والوسائط المتعددةصور فوتوغرافية، صور، رسومات، جداول، رسوم بيانية، فكاهة، نوادر، نكت، كاريكاتير، أمثال، أقوال، كلمات متقاطعة، اقتباسات الإضافات الملخصاتالمقالات والحيل لأسرّة الأطفال الفضوليين والكتب المدرسية الأساسية والإضافية للمصطلحات الأخرى تحسين الكتب المدرسية والدروستصحيح الأخطاء في الكتاب المدرسيتحديث جزء من الكتاب المدرسي، وعناصر الابتكار في الدرس، واستبدال المعرفة القديمة بأخرى جديدة فقط للمعلمين دروس مثالية خطة التقويملسنة القواعد الارشاديةبرامج المناقشة دروس متكاملة

إذا كان لديك تصحيحات أو اقتراحات لهذا الدرس،