Від чого залежить тиск газу

Фізичний сенс величини тиску газу криється у внутрішньо молекулярних явища, що відбуваються в речовині. Як відомо, частки газу знаходяться в постійному хаотичному русі, званому броунівським. Кожна частинка на шляху своєї траєкторії стикається як з іншими частинками газу, так і зі стінками посудини, в якому знаходиться газ.

Відео: Як поміряти компресію ПРАВИЛЬНО / Як користуватися компрессометром

Удар молекул об стінки посудини породжує зміна імпульсу частинки. З другого закону Ньютона відомо, що зміна імпульсу матеріальної точки за деякий проміжок часу еквівалентний дії деякої сили, що викликає дана зміна або породжене зміною імпульсу. Визначення ж величини тиску на увазі відношення сили, що діє на деяку поверхню, до величини площі даної поверхні.

Таким чином, саме удари молекул об стінки судини призводять до появи тиску як макроскопічного явища. Звідси випливає і можливість зміни тиску газу.

Залежність тиску від температури

Нагрівання або охолодження речовини газу, в першу чергу, призводить до збільшення або зменшення швидкості руху його частинок, бо в цьому полягає суть величини температури тіла. Зміна швидкості призводить до змін в перепадах імпульсу при ударах молекул об стінки посудини, що породжує зміну тиску газу.

Відео: Замір компресії 8ми клапанний двигун

Однак варто зауважити, що тиск в даному випадку зміниться лише в тому випадку, якщо стінки, що обмежують посудину, нерухомі. Якщо ж обсяг судини може змінюватися в залежності від зовнішніх умов, то коливання температури не приведуть до змін в тиску газу.

Залежність від обсягу

Так як макроскопічне тиск газу викликається сумарним числом ударів об стінки судини, то, змінюючи кількість ударів, можна змінити і величину тиску. Такий ефект виявляється при зміні обсягу судини, що містить в собі газ. Чим менше розмір посудини, тим менше довжина вільного пробігу частинок речовини, що призводить до частіших їх зіткнень як один з одним, так і зі стінками посудини. Власне кажучи, крайнім випадком зменшення тиску за рахунок збільшення обсягу судини є уявний експеримент з видалення стінок ємності з газом на нескінченні відстані. У цьому випадку тиск газу прагне до нуля.

Залежність від концентрації

Концентрація частинок речовини визначається за їх кількістю, яке припадає на одиничний об`єм. Тобто збільшити концентрацію можна, збільшивши загальне число частинок газу при постійній величині обсягу судини. Збільшення кількості атомів газу знову призводить до більш частих зіткнень і, як наслідок, до збільшення тиску. Тому більш розріджені гази мають менший тиск і вагу.