Номер 11.16, страница 36 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 2. Движение и взаимодействие тел. Параграф 11. Плотность вещества - номер 11.16, страница 36.

Условие.

11.16 [243] Чем объяснить отличие плотности водяного пара от плотности воды?

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Отличие плотности водяного пара от плотности воды объясняется разным строением этих веществ на молекулярном уровне, что связано с их агрегатным состоянием (газообразным для пара и жидким для воды).

Плотность ($\rho$) — это физическая величина, равная отношению массы тела ($m$) к его объему ($V$):

$\rho = \frac{m}{V}$

И вода, и водяной пар состоят из одних и тех же молекул ($H_2O$). Однако их расположение и взаимодействие различны:

1. В жидкой воде молекулы расположены близко друг к другу, практически вплотную. Расстояния между ними сравнимы с размерами самих молекул. Силы межмолекулярного притяжения достаточно сильны, чтобы удерживать молекулы вместе, поэтому жидкость сохраняет свой объем.

2. В водяном паре (газе) молекулы движутся свободно и хаотично, а среднее расстояние между ними во много раз (в десятки и сотни раз) превышает размеры самих молекул. Силы притяжения между ними очень слабы и не могут удержать их вместе. Вследствие этого газ занимает весь предоставленный ему объем.

Таким образом, одна и та же масса вещества в газообразном состоянии (пар) занимает гораздо больший объем, чем та же масса в жидком состоянии (вода). Так как объем ($V$) находится в знаменателе формулы плотности, при значительно большем объеме плотность вещества будет значительно меньше.

Ответ: Отличие плотности объясняется тем, что в водяном паре (газ) молекулы находятся на значительно больших расстояниях друг от друга, чем в воде (жидкость). Поэтому одинаковая масса вещества в виде пара занимает гораздо больший объем, что и приводит к его меньшей плотности.