Номер 2, страница 107 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

2. Как и почему меняется давление газа при изменении его объема?

Зависимость давления газа от его объема, при условии, что масса газа и его температура остаются постоянными, является обратно пропорциональной. Это означает, что при уменьшении объема давление газа увеличивается, а при увеличении — уменьшается.

Это явление можно объяснить как с точки зрения строения вещества, так и с помощью физического закона.

Почему давление меняется (объяснение с точки зрения молекулярно-кинетической теории)

Давление, которое газ оказывает на стенки сосуда, является результатом многочисленных ударов его молекул об эти стенки. Молекулы газа находятся в постоянном хаотическом движении.

• Когда мы уменьшаем объем сосуда, плотность (концентрация) молекул газа возрастает. То есть, в меньшем пространстве оказывается то же количество молекул. Из-за этого они начинают чаще сталкиваться со стенками сосуда. Увеличение частоты ударов на единицу площади стенки приводит к увеличению силы, действующей на стенку, и, следовательно, к росту давления.
• Когда мы увеличиваем объем, происходит обратный процесс: концентрация молекул падает, они реже ударяются о стенки, что приводит к снижению давления.

Как описывается эта зависимость (Закон Бойля-Мариотта)

Для процесса, протекающего при постоянной температуре (такой процесс называется изотермическим), эта зависимость описывается законом Бойля-Мариотта. Он гласит, что для данной массы газа произведение его давления $p$ на объем $V$ является постоянной величиной.

Математически это выражается формулой:

$p \cdot V = \text{const}$

Это означает, что если давление газа в одном состоянии равно $p_1$, а объем $V_1$, то в другом состоянии при той же температуре их значения $p_2$ и $V_2$ будут связаны соотношением:

$p_1 \cdot V_1 = p_2 \cdot V_2$

Ответ: При изменении объема газа (при постоянной массе и температуре) его давление меняется обратно пропорционально: при уменьшении объема давление возрастает, а при увеличении объема — уменьшается. Причиной этого является изменение концентрации молекул газа: в меньшем объеме молекулы чаще ударяются о стенки сосуда, создавая большее давление, а в большем объеме — реже, что приводит к уменьшению давления.