Обсудить в классе, страница 160 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 44. Сообщающиеся сосуды. Вопросы - страница 160.

Условие.

Решение.

Решение
Согласно закону сообщающихся сосудов, в состоянии покоя однородная жидкость устанавливается на одном уровне во всех частях сосуда. Это обусловлено тем, что давление столба жидкости на любой глубине должно быть одинаковым. Гидростатическое давление рассчитывается по формуле $p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, и $\text{h}$ – высота столба жидкости.
Когда один из сосудов начинают нагревать, вода в нём расширяется. При тепловом расширении объём вещества увеличивается, а его масса остаётся неизменной. Так как плотность определяется как отношение массы к объёму ($\rho = \frac{m}{V}$), плотность нагретой воды уменьшится.
Обозначим плотность и высоту столба воды в нагреваемом сосуде как $\rho_1$ и $h_1$, а в холодном сосуде — как $\rho_2$ и $h_2$. Поскольку вода в первом сосуде нагрета, её плотность меньше: $\rho_1 < \rho_2$.
Для того чтобы жидкость находилась в равновесии, давления, создаваемые столбами воды на уровне дна (или на любом другом общем горизонтальном уровне), должны быть равны:
$p_1 = p_2$
Подставив формулу для гидростатического давления, получаем:
$\rho_1 g h_1 = \rho_2 g h_2$
Ускорение свободного падения $\text{g}$ можно сократить:
$\rho_1 h_1 = \rho_2 h_2$
Из этого равенства можно выразить отношение высот:
$\frac{h_1}{h_2} = \frac{\rho_2}{\rho_1}$
Поскольку мы установили, что $\rho_1 < \rho_2$, то дробь $\frac{\rho_2}{\rho_1}$ будет больше единицы. Следовательно, $h_1 > h_2$.
Это означает, что для уравновешивания столба более плотной холодной воды потребуется столб менее плотной горячей воды большей высоты. Таким образом, одинаковый уровень воды в сосудах не сохранится.

Ответ: Нет, одинаковый уровень воды не сохранится. Уровень воды в том сосуде, который нагревают, станет выше, чем в другом сосуде.