Номер 4, страница 14 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Введение. Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества. Самостоятельные работы. СР-8. Скорость движения молекул и температура тела. Вариант № 2 - номер 4, страница 14.

Решение.

Решение

Температура тела является макроскопической величиной, которая характеризует среднюю кинетическую энергию хаотического движения составляющих его частиц (атомов или молекул). Чем выше температура тела, тем больше средняя кинетическая энергия его частиц, и, следовательно, тем с большей средней скоростью они движутся.

В условии задачи сказано, что в жаркий солнечный день нижние слои воздуха прогреты лучше, чем верхние. Это означает, что температура нижних слоев воздуха ($T_{ниж}$) выше, чем температура верхних слоев ($T_{верх}$).

$T_{ниж} > T_{верх}$

Средняя кинетическая энергия молекул газа связана со средней квадратичной скоростью их движения ($\overline{v^2}$) и массой одной молекулы ($m_0$) соотношением:

$\bar{E_k} = \frac{m_0\overline{v^2}}{2}$

В то же время, из молекулярно-кинетической теории известно, что средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул прямо пропорциональна абсолютной температуре ($\text{T}$):

$\bar{E_k} = \frac{3}{2}kT$

где $\text{k}$ - постоянная Больцмана.

Из этих формул следует, что средняя скорость движения молекул напрямую зависит от температуры: чем выше температура, тем выше средняя скорость. Поскольку температура нижних слоев воздуха выше, средняя скорость движения молекул в этих слоях будет больше, чем в верхних, более холодных слоях.

Ответ: Скорость движения молекул воздуха в нижних (более прогретых) слоях больше, чем скорость движения молекул в верхних (менее прогретых) слоях.