Номер 5, страница 171 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 47. Барометр-анероид. Вопросы - номер 5, страница 171.

Условие.

Решение.

Решение

Увеличение объёма воздушного шарика, наполненного водородом, при подъёме над землёй объясняется уменьшением атмосферного давления с высотой. Этот процесс описывается газовыми законами, в частности, законом Бойля-Мариотта.

С увеличением высоты плотность воздуха уменьшается, а значит, падает и атмосферное давление. На земле давление водорода внутри шарика уравновешивается суммой внешнего атмосферного давления и давления, создаваемого упругостью материала оболочки.

Когда шарик поднимается вверх, внешнее атмосферное давление на его оболочку уменьшается. Давление газа внутри шарика становится больше, чем внешнее давление. Эта разница давлений заставляет газ расширяться.

Согласно закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре произведение давления газа $\text{P}$ на его объём $\text{V}$ есть величина постоянная:

$P \cdot V = \text{const}$

Следовательно, при уменьшении внешнего давления газ внутри эластичной оболочки шарика расширяется, увеличивая свой объём, до тех пор, пока внутреннее давление снова не уравновесится с новым, более низким внешним давлением. Именно поэтому объём шарика увеличивается по мере его подъёма.

Ответ:

Воздушный шарик, наполненный водородом, увеличивается в объёме при подъёме, потому что с высотой уменьшается внешнее атмосферное давление. Газ внутри шарика расширяется, чтобы его давление уравновесилось с более низким давлением окружающей среды, что и приводит к увеличению объёма шарика.