Домашнее задание 1. Включает изучение моделей 1 – 6 Connected Chemistry Модель 1. Bike Tire (велосипедная шина)

Вопрос 1.1. Приведите примеры объектов, при эксплуатации которых используют газы.

Вопрос 1.2. Нарисуйте модель того, что происходит в аэрозольном баллончике, чтобы объяснить, почему спрей выходит из него.

Вопрос 1.3. Можете ли вы наблюдать в компьютерной модели столкновения частиц со стенками? Можно ли ускорить или замедлить частицы? Сделать так, чтобы частицы меняли свой цвет? Направление?

Вопрос 1.4. Насколько правильно изученная вами компьютерная модель отражает идеи молекулярно-кинетической теории?

Вопрос 1.5. В чем эта модель некорректно отражает реальный мир?

Вопрос 1.6. Сравните поведение двух газов: водяного пара и азота. Оба газа находятся в атмосфере. Молекулы азота гораздо меньше притягиваются между собой, чем частицы водяного пара между другими частицами пара.

Какой из этих газов ведет себя как идеальный газ? ________________

Что делает его больше похожим на идеальный газ?_______________

Вопрос 1.7. Если манометр на воздушном насосе показывает значение 3 at, каким будет это значение, если измерить его в bar? ___ Pа?___ psi?

Вопрос 1.8. Если манометр на воздушном насосе показывает 50 фунтов на квадратный дюйм, каким будет это значение, если измерять давление в атм?

Модель 2. Changing Pressure (Изменение давления)

Вопрос 2.1. Создают ли давление частицы, если они не ударяются о стенку контейнера?

Вопрос 2.2. Что происходит с частицами в контейнере при изменении давления? Опишите частоту, с которой частицы врезаются в стену. При увеличении числа частиц в контейнере:

а) частицы врезаются в стену реже;

б) частицы врезаются в стену чаще;

в) частота не меняется.

Вопрос 2.3. Почему давление меняется в течение длительного времени, даже когда число частиц остается постоянным? Сколько времени требуется для его стабилизации?

Вопрос 2.4. Как меняется количество ударов одной частицы о стенку контейнера, когда добавляется новая порция газа?

Вопрос 2.5. В чем эта модель неверно показывает реальный мир?

Вопрос 2.6. Вы можете ускорить или замедлить движение частиц при помощи слайдера над полем WORLD&VIEW. Как меняется путь частиц, когда их становится больше?

Вопрос 2.7. Почему существует задержка между моментом, когда добавлены частицы, и, когда давление начинает расти?

Вопрос 2.8. Почему давление постоянно меняется? Можно ли сделать график давления сглаженным? Можно ли достигнуть этого более чем одним способом?

Вопрос 2.9. Для какой системы легче заметить колебания значения давления: содержащей одну частицу или миллиард частиц? Почему?

Вопрос 2.10. Смоделируйте шину с 50 частицами воздуха внутри. Представьте, что ее прокололи. Нарисуйте график изменения давления в шине во времени для данной ситуации.

Модель 3. Circular Particles (движение частиц)

Вопрос 3.1. Меняется ли кинетическая энергия частицы (например, частицы 0), когда она ударяется о стенку контейнера?

Задание 3.2. Изучите движение двух частиц. Отметье верные варианты.

Вопрос 3.2. Когда частица попадает в стенку:

а) меняется направление движения частицы, но она не ускоряется;

б) меняется скорость частицы, но не направление движения;

в) частица меняет направление и скорость;

г) ничего не меняется

Вопрос 3.3.

Когда частица ударяется о другую частицу:

а) направление частиц изменяется, но не их скорость;

б) скорость частиц меняется, но не направление движения;

в) меняется направление частиц и скорость;

г) ничего не меняется.

Вопрос 3.4. Какие вы можете видеть на графиках модели доказательства того, что при столкновении общая кинетическая энергия двух частиц сохраняется?

Вопрос 3.5: На нижнем графике на рисунке справа перекрестие показывает значение давления 85. Каково значение времени в этот момент?

1. 123; б) 85; в) 45.4; г) 50.1

Вопрос 3.6. Каково значение среднего давления на нижнем графике?

а) 123; б) 93; в) 25.6; г) 50.1

Модель 4. Number and Pressure (Число частиц и давление)

Задание 4.1. По результатм табл. 4.1 постройте график зависимости давления от числа частиц (число частиц откладывать на оси Х, поскольку это независимая переменная).

Вопрос 4.1. Какое математическое отношение лучше всего описывает прлученные данные? (линейная зависимость, обратная связь, экспоненциальная зависимость и др.)

Задание 4.2. Определите наклон вашего графика.

Вопрос 4.2. Ннаклон прямой на графике характеризует быстроту изменения какой-либо величины в зависимости от другой. В нашей модели наклон показывает изменение давления, приходящееся на одну частицу. Как вы думаете, изменится ли частота, с которой одна частица ударяется о стенку, когда частиц в контейнере станет больше? Объясните, почему она будет или не будет меняться?

Вопрос 4.3. Перепишите линейное уравнение в такой форме

P = m₁ ▪ N + b₁,

где P – давление, N – число частиц, m₁ – наклон и b₁ – значение по оси y, аппроксимированное к нулю).

Используйте это уравнение, чтобы подставить заданные ниже значения N и сделать следующие прогнозы для давления (P) в системе:

10 частиц даст давление: ___________________________

100 частиц даст давление: ___________________________

1000 частиц даст давление: ___________________________

3240 частиц даст давление ___________________________

Сколько нужно частиц, чтобы создать в системе давление 8200?