Як пояснити тиск, який виробляє газ на стінки посудини

Як пояснити тиск, який виробляє газ на стінки посудини

Газ, як і будь-яке інше речовина, здатний чинити тиск. Але, на відміну від твердих тіл, газ тисне не тільки на опору, а й на стінки посудини, в якому знаходиться. Чим викликано це явище?

Інструкція

  1. Протягом століть вважалося, що повітря не має ваги, і його можна відчути, лише коли він рухається (тобто під час вітру). Така була точка зору Аристотеля, і дуже довго вона була законом для вчених.
  2. У середині XVI століття учень Галілея Еванджеліста Торрічеллі, вирішуючи проблему з підйомом води для фонтанів, виявив, що вважався невагомим повітря все ж має вагу. У результаті Торрічеллі винайшов перший ртутний барометр, за допомогою якого зумів виміряти тиск повітря на поверхню землі, а також обчислив його щільність.
  3. Проте факт, що повітря притягається землею і тому тисне вниз, не міг служити відповіддю на всі виниклі питання. Зокрема, з’ясувалося, що тиск повітря поширюється не тільки на те, що знаходиться під ним, але і на всі боки відразу, в тому числі вгору.

    Відомий досвід з «магдебурзькими півкулями» — металевою сферою з двох половинок, з простору між якими відкачали повітря — показав, що тиск повітря може бути цілком достатньо, щоб навіть кілька коней не змогли відірвати півкулі один від одного.
  4. Згодом було виявлено, що такою властивістю володіє не тільки повітря, а й взагалі будь-які гази. Щоб знайти відповідь на цю загадку, знадобилося інше відкриття — теорія про молекулярному будову речовини.
  5. Молекули, з яких складається газ, не пов’язані між собою і знаходяться в безладному русі. Вони постійно вдаряються об стінки судини, заповненого газом. Ці зіткнення і є газовий тиск.
  6. Оскільки газ притягується Землею, то його тиск на дно посудини трохи більше, ніж на стінки і кришку, але в більшості випадків різниця настільки мала, що нею можна знехтувати. Тільки для всієї атмосфери Землі в цілому різниця в тиску у поверхні і на великих висотах стає помітною.

    У невагомості тиск газу на всі стінки посудини абсолютно однаково.
  7. Величина тиску газу залежить насамперед від маси цього газу, його температури і об’єму посудини. Якщо температура залишається незмінною, то збільшення обсягу призводить до зменшення тиску. При незмінній масі тиск зростає разом із зростанням температури. Нарешті, при постійному обсязі збільшення маси приводить до збільшення тиску.