Номер 11.23, страница 36 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 11. Плотность вещества. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 11.23, страница 36.

11.23 [250] Газ в закрытом цилиндре сжимают (рис. II-39). Изменяется ли при

Рис. II-39

этом масса молекул газа? масса газа в цилиндре? Изменяется ли плотность газа в цилиндре?

Изменяется ли при этом масса молекул газа?

Масса отдельной молекулы газа является ее фундаментальной характеристикой. В процессе сжатия газа не происходит химических или ядерных реакций, которые могли бы изменить состав или структуру молекул. Происходит лишь изменение среднего расстояния между ними и их скорости. Следовательно, масса каждой молекулы газа остается неизменной.

Ответ: масса молекул газа не изменяется.

масса газа в цилиндре?

Так как цилиндр закрытый, обмен веществом с окружающей средой отсутствует. Это означает, что количество молекул газа $N$ внутри цилиндра остается постоянным. Общая масса газа $m$ в цилиндре равна массе одной молекулы $m_0$, умноженной на количество молекул $N$: $m = N \cdot m_0$. Поскольку и $m_0$, и $N$ являются постоянными величинами в данном процессе, общая масса газа в цилиндре также не изменяется.

Ответ: масса газа в цилиндре не изменяется.

Изменяется ли плотность газа в цилиндре?

Плотность вещества $\rho$ определяется как отношение его массы $m$ к занимаемому им объему $V$: $\rho = \frac{m}{V}$ Из предыдущего пункта мы знаем, что масса газа $m$ в цилиндре остается постоянной. В условии сказано, что газ сжимают, а это означает, что объем $V$, который он занимает, уменьшается. Поскольку в формуле для плотности числитель (масса) не меняется, а знаменатель (объем) уменьшается, то значение самой дроби (плотность) увеличивается.

Ответ: плотность газа в цилиндре увеличивается.