Номер 3, страница 87 - гдз по физике 7 класс тренажёр Хмельницкая

Проверочная работа № 20. Действие жидкости и газа на погружённое в них тело. Сила Архимеда. Вариант 1 - номер 3, страница 87.

Условие.

3. Давление газа в закрытом сосуде становится больше, если

А) выше температура газа и молекулы чаще ударяются о стенки сосуда

Б) выше температура газа и молекулы реже ударяются о стенки сосуда

В) ниже температура газа и молекулы чаще ударяются о стенки сосуда

Г) ниже температура газа и молекулы реже ударяются о стенки сосуда

Решение.

Решение

Давление газа на стенки сосуда создается ударами его молекул об эти стенки. Согласно молекулярно-кинетической теории, давление газа напрямую зависит от температуры. Температура является мерой средней кинетической энергии хаотического движения молекул газа. Эта связь выражается формулой:

$\text{<}e_k\text{>} = \frac{3}{2}kT$

где $\text{<}e_k\text{>}$ – средняя кинетическая энергия молекул, $\text{T}$ – абсолютная температура, а $\text{k}$ – постоянная Больцмана.

Так как кинетическая энергия связана со скоростью движения ($\text{<}e_k\text{>} = \frac{m_0\text{<}v^2\text{>}}{2}$), то при увеличении температуры газа средняя скорость движения его молекул также увеличивается. Это приводит к двум одновременным эффектам: во-первых, молекулы начинают ударяться о стенки сосуда чаще, поскольку они быстрее перемещаются в объеме сосуда, и, во-вторых, каждый удар молекулы о стенку становится сильнее, так как молекулы обладают большим импульсом. Оба этих фактора приводят к увеличению давления газа.

Следовательно, давление газа в закрытом сосуде становится больше, если его температура повышается, что заставляет молекулы двигаться быстрее и чаще ударяться о стенки сосуда.

Рассмотрим предложенные варианты:

А) выше температура газа и молекулы чаще ударяются о стенки сосуда – это утверждение полностью верно. Повышение температуры увеличивает скорость молекул, что приводит к более частым и более сильным ударам о стенки, и, как следствие, к увеличению давления.

Б) выше температура газа и молекулы реже ударяются о стенки сосуда – это утверждение неверно. При повышении температуры скорость молекул растет, поэтому они ударяются о стенки чаще, а не реже.

В) ниже температура газа и молекулы чаще ударяются о стенки сосуда – это утверждение неверно и противоречиво. При понижении температуры скорость молекул уменьшается, и они ударяются о стенки реже. Кроме того, понижение температуры ведет к уменьшению давления, а не к его увеличению.

Г) ниже температура газа и молекулы реже ударяются о стенки сосуда – это утверждение описывает условия для уменьшения давления, а не для его увеличения.

Ответ: А.