Номер 4, страница 19 - гдз по физике 7 класс тренажёр Хмельницкая

Проверочная работа № 3. Диффузия. Вариант 2 - номер 4, страница 19.

Условие.

4. Сливки отстоятся быстрее в кувшине с молоком

А) поставленном в холодильник

Б) при комнатной температуре

Решение.

Решение

Процесс отстаивания сливок, или разделения молока на фракции, основан на разнице в плотности: жировые шарики (сливки) имеют меньшую плотность, чем водная основа молока (обрат), и поэтому под действием силы тяжести они всплывают на поверхность.

На скорость этого процесса влияет температура, причем двояко:

1. Вязкость: При повышении температуры (при комнатной температуре) вязкость молока уменьшается. Чем меньше вязкость жидкости, тем легче и быстрее в ней могут перемещаться частицы. Этот фактор должен был бы ускорять отстаивание сливок в теплом молоке.

2. Размер частиц: При понижении температуры (в холодильнике, около +4°C) в молоке происходит процесс агглютинации — склеивания жировых шариков друг с другом. Это происходит благодаря белкам-криоглобулинам. В результате образуются крупные скопления (агломераты) жира.

Скорость всплывания сферических частиц в жидкости описывается законом Стокса:

$v = \frac{2 g r^2 (\rho_f - \rho_p)}{9 \eta}$

где $\text{v}$ — скорость всплывания, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $\text{r}$ — радиус частицы, $\rho_f$ — плотность жидкости, $\rho_p$ — плотность частицы, $\eta$ — вязкость жидкости.

Из формулы видно, что скорость всплывания прямо пропорциональна квадрату радиуса частиц ($v \sim r^2$). Когда жировые шарики склеиваются в большие агломераты, их эффективный радиус $\text{r}$ значительно увеличивается. Это приводит к резкому, квадратичному росту скорости всплывания, который значительно перевешивает замедляющий эффект от возросшей вязкости $\eta$ холодного молока.

Таким образом, из-за интенсивного образования крупных скоплений жировых шариков в холодном молоке сливки отстоятся быстрее в холодильнике.

Ответ: А) поставленном в холодильник.