Роль физики в развитии наук о природе чрезвычайно велика. Исследуя наиболее общие формы движения материи, именно физика создает основу для изучения разнообразных конкретных явлений и закономерностей, которые составляют предмет других естественных наук.
Говоря о роли физики, выделим три основных момента.
Во-первых, физика является для человека важнейшим источником знания об окружающем мире.
Во-вторых, физика, не прерывно расширяя и многократно умножая возможности человека, обеспечивает его уверенное продвижения по пути технического прогресса.
В-третьих, физика вносит существенный вклад в развития духовного облика человека, формирует его мировоззрение, учит ориентироваться в шкале культурных ценностей. Поэтому можно говорить соответственно о научном, техническом и гуманитарном потенциалах физики. Эти три потенциала содержались в физике всегда. Но особенно ярко и весомо они проявились в физике ХХ столетия, что и предопределило ту исключительно важную роль, какую стала играть физика в современном мире.
ОбъяснЗадача 3.
В объемом V = 7,5 л при Т = 300 К находится смесь идеальных газов: ν1 = 0,1 моля О2, ν2 = 0,2 моля N2, ν3 = 0,3 моля СО2. Найти: давление в смеси и среднюю молекулярную массу данной смеси .
Дано: V = 7,5 л = 7,5·10–3 м3, Т = 300 К, ν1 = 0,1 моля О2, ν2 = 0,2 моля N2, ν3 = 0,3 моля СО2.
Решение. По определению в идеальном газе молекулы не взаимодействуют между собой, поэтому для смеси идеальных газов уравнение состояния (3.1) можно записать в виде:
,
откуда:
.
Для нахождения средней молярной массы смеси воспользуемся определением числа молей газа ν = m/M, где m и М – масса и молярная масса газа, соответственно.
Тогда:
. (1)
Введя среднюю молярную массу и массу смеси , получим:
pV = mRT/. (2)
Из сравнения (1) и (2) следует, что:
.
Заменяя mi = νiMi (i = 1, 2, 3) и , получим:
.ение: