Номер 13.3, страница 18 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Строение вещества - номер 13.3, страница 18.

Условие.

Задание 13.3. На рисунке изображены измерительные цилиндры с жидкостями: в трёх из них находится вода, а в одном — спирт. При сливании одинаковых жидкостей из двух цилиндров (рис. а) их суммарный объём не меняется и равен 100 мл. При сливании разных жидкостей (рис. б) их суммарный объём немного уменьшается и оказывается меньше 100 мл. Объясните явление.

Решение.

Дано:

Объем воды в каждом из трех цилиндров, $V_{в} = 50 \text{ мл}$

Объем спирта в одном цилиндре, $V_{с} = 50 \text{ мл}$

Случай а: сливание двух порций воды. Суммарный объем $V_{общ,а} = V_{в} + V_{в} = 100 \text{ мл}$.

Случай б: сливание порции воды и порции спирта. Суммарный объем $V_{общ,б} < V_{в} + V_{с}$, то есть $V_{общ,б} < 100 \text{ мл}$.

Найти:

Объяснить явление уменьшения суммарного объёма при смешивании воды и спирта.

Решение:

Данное явление объясняется молекулярным строением вещества. Все вещества, включая воду и спирт, состоят из отдельных частиц — молекул, между которыми существуют промежутки (межмолекулярные пространства).

Молекулы разных веществ имеют разные размеры и форму. В частности, молекулы воды ($H_2O$) и этилового спирта ($C_2H_5OH$) различаются по своему размеру.

Когда мы смешиваем две разные жидкости, происходит процесс диффузии — взаимного проникновения молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки другого. В случае смеси воды и спирта, более мелкие молекулы одного вещества могут разместиться в промежутках между более крупными молекулами другого вещества. Это приводит к более плотной "упаковке" молекул в смеси по сравнению с их расположением в исходных жидкостях.

Этот эффект можно проиллюстрировать наглядным примером: если смешать стакан крупной дроби со стаканом мелкого песка, то итоговый объём смеси будет меньше, чем сумма объёмов дроби и песка по отдельности, так как песчинки заполнят пустоты между дробинками.

Таким образом, при смешивании 50 мл воды и 50 мл спирта, итоговый объем жидкости становится меньше 100 мл из-за того, что молекулы одного вещества частично заполняют межмолекулярные пространства другого.

Ответ:

Уменьшение объёма при смешивании воды и спирта происходит из-за того, что молекулы этих жидкостей имеют разный размер. При смешивании молекулы одного вещества проникают в промежутки между молекулами другого вещества, что приводит к их более плотной упаковке и, как следствие, к уменьшению общего объёма смеси.