Як пояснити тиск, який виробляє газ на стінки судини

Як пояснити тиск, який виробляє газ на стінки судини

Газ, як і будь-яка інша речовина, здатний чинити тиск. Але, на відміну від твердих тіл, газ тисне не тільки на опору, але і на стінки судини, в якій знаходиться. Чим викликано це явище?

Інструкція

1. Протягом століть вважалося, що повітря не має ваги, і його можна відчути, тільки коли воно рухається (тобто під час вітру). Такий був погляд Арістотеля, і дуже довго він був законом для вчених.

2. У середині XVI століття учень Галілея Еванджеліста Торрічеллі, вирішуючи проблему з підйомом води для фонтанів, виявив, що той, хто 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 вирахував його щільність.

3. Однак факт, що повітря притягується 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 в усі сторони 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, але і взагалі будь-які гази. Щоб знайти відповідь на цю загадку, знадобилося інше відкриття - теорія про молекулярну будову речовини.

5. Молекули, з яких складається газ, не пов 'язані між собою і знаходяться в безладному русі. Вони постійно вдаряються об стінки судини, заповненої газом. Ці ударіння і є газовий тиск.

6. Оскільки газ притягується Землею, то його тиск на дно судини трохи більше, ніж на стінки і кришку, але в більшості випадків різниця так мала, що нею можна знехтувати. Тільки для всієї атмосфери Землі в цілому різниця в тиску біля поверхні і на великих висотах стає помітною. У невагомості тиск газу на всі стінки судини абсолютно однаковий.

7. Величина тиску газу залежить насамперед від маси цього газу, його температури та обсягу судини. 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 призводить до збільшення тиску.