Номер 12, страница 214 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 5. Молекулярная физика. Параграф 26. Температура - номер 12, страница 214.

Условие.

12. При нагревании уровень жидкости в стеклянном сосуде понижается. Какая это может быть жидкость? В каком интервале температур проводили этот опыт?

Решение.

Какая это может быть жидкость?

При нагревании большинство веществ (и жидкости, и твердые тела) расширяются. Уровень жидкости в сосуде зависит от соотношения объемного расширения самой жидкости и материала сосуда. Обычно жидкости расширяются значительно сильнее, чем твердые тела, поэтому при нагревании уровень жидкости в сосуде повышается.

Понижение уровня жидкости при нагревании — это аномальное явление. Оно означает, что либо объем сосуда увеличивается больше, чем объем жидкости, либо объем жидкости уменьшается. Первый случай маловероятен, так как коэффициенты расширения жидкостей, как правило, на порядок выше, чем у стекла. Второй случай, уменьшение объема при нагревании, характерен для воды в определённом диапазоне температур.

Ответ: Этой жидкостью может быть вода.

В каком интервале температур проводили этот опыт?

Вода обладает уникальным свойством, которое называется аномалией теплового расширения. В отличие от большинства других жидкостей, при нагревании от $0^\circ \text{C}$ до $4^\circ \text{C}$ вода сжимается, то есть её объем уменьшается, а плотность, соответственно, растет, достигая максимума при температуре около $4^\circ \text{C}$.

Таким образом, если нагревать стеклянный сосуд с водой в этом температурном диапазоне, будут происходить два процесса: объем воды будет уменьшаться, а объем самого стеклянного сосуда — немного увеличиваться из-за собственного теплового расширения. Оба этих фактора приводят к тому, что наблюдаемый уровень воды в сосуде будет понижаться.

Ответ: Опыт проводили в интервале температур от $0^\circ \text{C}$ до $4^\circ \text{C}$.