Номер 27, страница 18, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Плавание тел. Параграф 17. Давление жидкостей и газов. Закон Паскаля - номер 27, страница 18.

Условие.

27. Изучение зависимости объёма воздуха от давления

Наберите воздух в баллон одноразового шприца без иглы объёмом 10 или 20 мл. Плотно закройте пальцем отверстие для иглы. Увеличивая и уменьшая силу давления на поршень шприца, наблюдайте, как изменяется при этом объём воздуха в баллоне. Сделайте вывод и запишите его.

Решение.

Решение

Для выполнения данного задания был проведен следующий эксперимент:

1. В шприц без иглы набрали воздух объёмом 20 мл.

2. Выходное отверстие шприца было плотно закрыто пальцем. Таким образом, масса воздуха внутри шприца оставалась постоянной.

3. При увеличении силы давления на поршень (при его вталкивании) наблюдалось, что объём воздуха внутри шприца уменьшался. Например, при достаточном усилии объём можно было уменьшить до 10-12 мл. При этом ощущалось, как давление воздуха внутри растёт и сопротивляется дальнейшему сжатию.

4. При уменьшении силы давления на поршень (при его вытягивании) наблюдалось, что объём воздуха увеличивался. Например, поршень можно было оттянуть до отметки 25-30 мл. При этом ощущалось, что для удержания поршня в этом положении требуется усилие, так как давление внутри шприца становилось меньше внешнего атмосферного давления.

Из этого эксперимента можно сделать следующий вывод: при неизменной температуре и массе газа его объём и давление обратно пропорциональны. Когда давление на газ увеличивается, его объём уменьшается. Когда давление на газ уменьшается, его объём увеличивается. Это явление описывается законом Бойля-Мариотта, который математически выражается формулой $p \cdot V = \text{const}$ (где $\text{p}$ — давление, $\text{V}$ — объём).

Ответ: При увеличении давления на воздух его объём уменьшается, а при уменьшении давления — увеличивается, при условии, что масса и температура воздуха не изменяются.