Номер 36.3, страница 58 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Давление газов и жидкостей - номер 36.3, страница 58.

Условие.

Задание 36.3. На рисунке показана установка для изучения зависимости давления газа в закрытом сосуде от температуры. Цифрами обозначены: 1 — пробирка с воздухом; 2 — спиртовка; 3 — резиновая пробка; 4 — стеклянная трубка; 5 — цилиндр; 6 — резиновая мембрана. Поставьте знак «+» около верных утверждений и знак «–» около неверных.

При нагревании воздуха в пробирке

☐ температура воздуха в пробирке увеличивается

☐ каждая молекула воздуха увеличивается в объёме

☐ число молекул воздуха во всей установке уменьшается

☐ молекулы воздуха всё чаще ударяются о мембрану

☐ молекулы воздуха всё сильнее ударяются о мембрану

☐ резиновая мембрана при нагревании прогибается внутрь пробирки

Решение.

Решение

Проанализируем каждое утверждение, основываясь на молекулярно-кинетической теории строения вещества. При нагревании пробирки со спиртовкой, воздуху внутри передается тепловая энергия.

[+] температура воздуха в пробирке увеличивается
Нагревание тела означает увеличение его внутренней энергии. Для идеального газа внутренняя энергия прямо пропорциональна его абсолютной температуре. Так как воздух в пробирке получает энергию от спиртовки, его температура увеличивается. Утверждение верное.

Ответ: +

[-] каждая молекула воздуха увеличивается в объёме
Согласно молекулярно-кинетической теории, сами молекулы при нагревании не изменяют свой размер или объем. Увеличивается лишь скорость их движения и среднее расстояние между ними, что приводит к расширению газа. Утверждение неверное.

Ответ: -

[-] число молекул воздуха во всей установке уменьшается
Установка является замкнутой системой, так как пробирка герметично закрыта пробкой и резиновой мембраной. В замкнутой системе обмен веществом с окружающей средой не происходит, поэтому общее количество молекул воздуха внутри установки остается постоянным. Утверждение неверное.

Ответ: -

[+] молекулы воздуха всё чаще ударяются о мембрану
С ростом температуры увеличивается средняя скорость хаотического движения молекул воздуха. Более быстрые молекулы будут чаще достигать стенок сосуда, в том числе и мембраны, и сталкиваться с ними. Таким образом, частота ударов молекул о мембрану возрастает. Утверждение верное.

Ответ: +

[+] молекулы воздуха всё сильнее ударяются о мембрану
Давление газа на стенки сосуда создается ударами молекул. При увеличении температуры скорость молекул растет, а значит, растет и их импульс. При столкновении со стенкой более быстрая молекула передает ей больший импульс, то есть удар получается более сильным. Утверждение верное.

Ответ: +

[-] резиновая мембрана при нагревании прогибается внутрь пробирки
Вследствие увеличения частоты и силы ударов молекул о стенки, давление воздуха внутри установки возрастает и становится больше, чем атмосферное давление снаружи. Эта разность давлений создает силу, действующую на мембрану изнутри наружу. Поэтому мембрана будет выгибаться наружу, а не прогибаться внутрь. Утверждение неверное.

Ответ: -