Номер 1, страница 339 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Темы проектов - номер 1, страница 339.

Условие.

1. Представьте фотоматериалы, доказывающие основные положения МКТ в живой и неживой природе.

Решение.

Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) объясняет строение и свойства вещества на основе трех основных положений. Доказать их можно с помощью фотографий различных явлений в живой и неживой природе.

1. Все вещества состоят из частиц (молекул, атомов), между которыми есть промежутки.
Неживая природа: Прямым доказательством служит фотография, полученная с помощью сканирующего туннельного или атомно-силового микроскопа. На таких снимках можно увидеть отдельные атомы, расположенные в определенном порядке и образующие кристаллическую решетку, например, у кремния или графита. Это наглядно демонстрирует, что вещество не является сплошным, а состоит из дискретных частиц. Косвенным доказательством может служить серия фотографий, на которых запечатлен процесс растворения кристалла соли или сахара в воде. Постепенное исчезновение кристалла и образование прозрачного раствора говорит о том, что он распался на мельчайшие невидимые частицы (молекулы или ионы), которые распределились в промежутках между молекулами воды.
Живая природа: Аналогичным доказательством в живой природе является микрофотография растительной или животной ткани. На ней отчетливо видны отдельные клетки — структурные единицы живого, которые, в свою очередь, состоят из огромного числа различных молекул. Это показывает дискретное строение живых организмов на разных уровнях организации.
Ответ: Фотография атомарной структуры поверхности кристалла, полученная с помощью электронного микроскопа; серия фотографий процесса растворения вещества в жидкости; микрофотография клеточного строения тканей живых организмов.

2. Частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении.
Неживая природа: Ярчайшим фотодоказательством этого положения является снимок броуновского движения, сделанный через микроскоп. На фото можно увидеть взвешенные в жидкости или газе мелкие частицы (например, пыльцы или сажи), которые совершают беспорядочные, изломанные движения. Причиной этого движения являются непрерывные и хаотичные удары невидимых молекул окружающей среды (воды или воздуха). Другим примером служит серия фотографий, иллюстрирующая диффузию: капля чернил или перманганата калия, помещенная в стакан с водой, со временем самопроизвольно окрашивает весь объем жидкости, даже без перемешивания. Это происходит потому, что молекулы красителя и воды находятся в постоянном движении и взаимно проникают друг в друга.
Живая природа: В живой природе диффузия играет ключевую роль. Фотография, иллюстрирующая распространение аромата цветка в воздухе, доказывает движение молекул. Молекулы пахучих веществ, испаряясь с поверхности цветка, движутся хаотично и, сталкиваясь с молекулами воздуха, распространяются на значительные расстояния, что позволяет нам чувствовать запах. Процессы дыхания и питания также основаны на диффузии газов и растворенных веществ через клеточные мембраны.
Ответ: Микрофотография, демонстрирующая траекторию броуновской частицы в жидкости; серия фотографий процесса диффузии красителя в воде или дыма в воздухе; фотография человека, ощущающего аромат цветка на расстоянии.

3. Частицы вещества взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).
Неживая природа: Наличие сил притяжения между молекулами наглядно демонстрирует фотография капли воды на несмачиваемой поверхности (например, на вощеной бумаге или листе лотоса). Силы взаимного притяжения между молекулами воды (силы поверхностного натяжения) заставляют каплю принимать форму, близкую к сферической, так как сфера имеет минимальную площадь поверхности при заданном объеме. Существование твердых тел (фотография камня или металлического изделия), сохраняющих свою форму и объем, также является доказательством сильного притяжения между частицами. С другой стороны, фотография сжатой пружины, которая стремится вернуться в исходное состояние, доказывает наличие сил отталкивания, возникающих при сближении частиц на очень малые расстояния.
Живая природа: Фотография геккона, удерживающегося на вертикальной стеклянной поверхности, иллюстрирует силы межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса) между щетинками на его лапках и поверхностью. В мире растений фотография, показывающая подъем воды по стеблю (капиллярный эффект), демонстрирует сразу два вида взаимодействия: притяжение молекул воды друг к другу (когезия) и притяжение молекул воды к стенкам сосудов растения (адгезия). Сама способность живых организмов сохранять целостность и форму — прямое следствие взаимодействия молекул, из которых они состоят.
Ответ: Фотография капли воды сферической формы на поверхности листа лотоса; фотография упругой деформации тела (например, растянутой пружины); фотография, иллюстрирующая капиллярный подъем окрашенной жидкости по стеблю растения.