Номер 1, страница 321 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 9. Тепловое расширение твёрдых и жидких тел. Параграф 9.1. Тепловое расширение тел - номер 1, страница 321.

Условие.

? 1. Опишите эксперимент(-ы), доказывающий(-е), что объём твёрдых тел зависит от температуры.

Решение.

Решение

Для доказательства зависимости объёма твёрдых тел от температуры можно провести классический физический эксперимент с прибором Гравзанда, состоящим из металлического шара и кольца.

Суть эксперимента заключается в следующем. В исходном состоянии, при одинаковой для обоих предметов комнатной температуре, шар свободно проходит сквозь кольцо. Это означает, что диаметр шара немного меньше внутреннего диаметра кольца.

Далее шар нагревают в пламени спиртовки или горелки. После нагревания делают попытку снова пропустить его через кольцо. На этот раз шар застревает в кольце и не проходит. Это происходит потому, что при нагревании увеличилась кинетическая энергия колебательного движения частиц вещества. В результате среднее расстояние между ними возросло, что привело к увеличению линейных размеров и объёма всего шара (явление теплового расширения). Его диаметр стал больше внутреннего диаметра кольца.

Если после этого охладить шар (например, опустив в холодную воду или просто подождав, пока он остынет до комнатной температуры), а затем снова попытаться пропустить его через кольцо, то он опять свободно пройдёт. Это объясняется тем, что при охлаждении объём шара уменьшился до своего первоначального значения (явление теплового сжатия).

Таким образом, этот опыт наглядно демонстрирует, что объём твёрдого тела изменяется при изменении его температуры: увеличивается при нагревании и уменьшается при охлаждении.

Ответ: Эксперимент с шаром и кольцом, в котором нагретый шар не проходит через кольцо, через которое он свободно проходил до нагревания, доказывает, что объём твёрдых тел зависит от температуры.