Практикум із розв’язування задач. Молекулярна фізика.
Практикум із розв’язування задач. Молекулярна фізика
Тема: Практикум із розв’язування задач.
Мета: узагальнити знання учнів з вивченої теми; розвивати здібність учнів розв’язувати творчі завдання та завдання підвищеної складності.
Формування ключових компетентностей:
- Основні компетентності у природничих науках і спецдисциплінах;
- продовжити формувати математичні компетентності учнів;
- формувати уміння вчитися впродовж життя.
Тип уроку: удосконалення навичок розв’язання задач.
Обладнання та наочність: збірник задач.
Хід уроку
І. Організаційний етап
Привітання учнів. Перевірити готовність учнів до уроку.
ІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь
Запитання для фронтального опитування:
- Сформулюйте основні положення молекулярно-кінетичної теорії.
- Як обчислити масу молекули?
- Як обчислити кількість молекул в даному тілі?
- Який вигляд має основне рівняння МКТ ?
- Що називають ідеальним газом?
- Який вигляд має рівняння стану ідеального газу?
- Сформулюйте газові закони, що описують різні ізопроцеси.
- Що називають відносною вологістю повітря?
- За якою формулою обчислюють відносну вологість повітря?
- За якою формулою обчислюють висоту підняття рідини в капілярі?
- Що називають деформацією тіла?
- Що називають механічною напругою?
- За якою формулою обчислюють механічну напругу?
- Як формулюється закон Гука? Запишіть відповідну формулу.
ІІІ. Розв’язування задач
Розв’язування задач (для групи перукарів):
1. Як визначити діаметр волосини в домашніх умовах, використовуючи лінійку та олівець?
Відповідь: візьміть волосину з гребінця, намотайте її щільно на олівець та виміряйте ширину. Підрахуйте кількість отриманих витків. Поділіть ширину на кількість витків та отримаєте діаметр волосини.
2. Скільки молекул ізобутану (
) міститься в балоні лаку для волосся об’ємом 225 мл? (густина ізобутану рівна 2,51 кг/м3).
|
Дано: V = 225мл ρ = 2,51 кг/м3
N - ? |
СІ 0,225м3 |
Розв’язання:
М (С4Н10) = 5810-3 кг/моль
N=61023 Відповідь: 58,441023. |
3. У балоні з пінкою для укладання волосся місткістю 150 мл знаходиться суміш газів, що складається з бутану (
) масою 20 г і пропану (
) масою 2 г при температурі 298 К. Знайти тиск суміші газів на стінки посудини.
|
Дано: V = 150мл
Т = 298К
р - ? |
СІ 0,15·10-3 м3 0,02кг 0,002кг |
Розв’язання: маса суміші газів m = m(С4Н10)+m(С3Н8) =2210-3 кг;
молярна маса суміші газів М=М(С4Н10)+М(С3Н8); М=10210-3 кг/моль. Із рівняння Клапейрона: рV = Відповідь: 3561кПа. |
4. В перукарні відносна вологість повітря рівна 60 %. Знайдіть абсолютну вологість, якщо температура в приміщенні рівна 22С.
|
Дано: φ = 60% t = 22°С
|
Розв’язання:
φ =
Відповідь: 11,64 г/м3. |
5. Яка рідина поширюється по волосині діаметром 80 мкм на відстані 20 см від її кореня, якщо поверхневий натяг рівний 40 мН/м? Знайдіть густину цієї рідини.
|
Дано: d = 80мкм h = 20см σ = 40мН/м
ρ - ? |
СІ 80·10-6м 0,2м 40·10-3Н/м |
Розв’язання:
висота підняття рідини по капілярам, якщо відомий діаметр визначають формулою: h= Відповідь: мильний розчин; 1000кг/м3. |
6. Поясніть: що відбувається під час сушіння волосся?
Відповідь: спостерігається явище випаровування.
7. Із яких матеріалів виготовляють шапочки для фарбування волосся?
Відповідь: полімери (поліпропілен).
Розв’язування задач (для групи кравців):
1. У балоні аерозольної фарби для тканини, місткістю 100 мл знаходиться суміш газів, що складається з бутану () масою 12 г і пропану (
) масою 4 г при температурі 298 К. Знайти тиск суміші газів на стінки балончика з фарбою.
|
Дано: V = 100мл
Т = 298К
р - ? |
СІ 0,100м3 0,12кг 0,004кг |
Розв’язання: маса суміші газів m = m(С4Н10)+m(С3Н8) =1610-3 кг; молярна маса суміші газів М=М(С4Н10)+М(С3Н8);
М=10210-3 кг/моль. Із рівняння Клапейрона: рV = Відповідь: 3885кПа. |
2. Порівняйте тиск бутану та пропану на стінки балончика з фарбою, якщо вони мають однакову концентрацію молекул та середні квадратичні швидкості їхнього руху рівні між собою.
|
Дано: n(С4Н10) =n(С3Н8) = n
|
Розв’язання:
за основним рівнянням МКТ маємо р (С4Н10)=
р (С3Н8)=
Маса однієї молекули для пропану М(С3Н8)=4410-3 кг/моль,
тоді
Відповідь: отже тиск бутану в 1,32 раз більший ніж тиск пропану. |
3. У баку парової праски місткістю 5 л знаходиться насичена водяна пара при температурі 40С. Скільки води утвориться в баку при зниженні температури до 20?
|
Дано: V = 5·10-3м3 t1 = 40°С t2 = 20°С
|
Розв’язання:
При
при
m(Н2О)= Відповідь: 169,5мг. |
4. Звичайна швацька голка має довжину 3,5 см і масу 0,1 г. Чи достатньо поверхневого натягу води для того, щоб утримувати голку на поверхні?
|
Дано: d = 80мкм m = 0,1г σ = 73мН/м
|
СІ 3,5·10-2м 0,1·10-3кг 73·10-3Н/м |
Розв’язання:
Відповідь: вода утримує голку на поверхні. |
5. У скільки разів відносне подовження нитки діаметром 0,5 мм більше, ніж нитки діаметром 0,8 мм, якщо до кінців ниток прикладені однакові сили?
|
Дано: d1 = 0,5мм d2 = 0,8мм F1=F2=F
|
СІ 5·10-4м 8·10-4м
|
Розв’язання:
Відповідь: відносне подовження нитки з меншим діаметром у 2,56 раз більше ніж з більшим діаметром. |
6. Знайдіть механічну напругу бавовняної нитки діаметром 0,1 мм, якщо її розривне навантаження рівне 7,15 Н.
|
Дано: d = 0,1·10-3м Fр = 7,5Н
|
Розв’язання:
Відповідь: 91кПа. |
ІV. Підведення підсумків уроку
Учитель підбиває підсумок уроку, вказує на недоліки у розв’язуванні задач і оцінює роботу учнів.
V. Домашнє завдання
Повторити § §17 – 20, §§ 27 – 33 .
про публікацію авторської розробки
Додати розробку