Номер 6, страница 17 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Взаимодействие тел. ТЗ-5. Плотность вещества - номер 6, страница 17.

Условие.

6. В цилиндре под поршнем находится кислород. Поршень начинают вдвигать в цилиндр. Как при этом изменяются: а) масса газа; б) объём; в) плотность; г) число молекул?

Решение.

Решение

Проанализируем изменения физических величин кислорода, находящегося в цилиндре, при его сжатии поршнем. Процесс сжатия означает, что поршень движется внутрь цилиндра, уменьшая доступное для газа пространство.

а) масса газа
Поскольку цилиндр с поршнем является замкнутым сосудом, утечка газа или поступление его извне не происходит. Это означает, что общее количество вещества (кислорода) внутри цилиндра остается неизменным. Следовательно, масса газа $\text{m}$ в цилиндре является постоянной величиной.

Ответ: Масса газа не изменяется.

б) объём
Когда поршень вдвигают в цилиндр, пространство, которое занимает газ, сокращается. Объём газа $\text{V}$ всегда равен внутреннему объёму той части цилиндра, в которой он заключен. Таким образом, при вдвигании поршня объём, занимаемый газом, уменьшается.

Ответ: Объём уменьшается.

в) плотность
Плотность $\rho$ определяется как отношение массы тела $\text{m}$ к его объёму $\text{V}$. Формула для расчёта плотности:
$\rho = \frac{m}{V}$
Как мы установили в пункте (а), масса газа $\text{m}$ остается постоянной. В пункте (б) мы выяснили, что объём $\text{V}$ уменьшается. В этой формуле числитель (масса) не меняется, а знаменатель (объём) уменьшается. Это приводит к тому, что значение всей дроби, то есть плотность, увеличивается.

Ответ: Плотность увеличивается.

г) число молекул
Масса всего газа $\text{m}$ связана с числом его молекул $\text{N}$ и массой одной молекулы $m_0$ соотношением $m = N \cdot m_0$. Отсюда можно выразить число молекул:
$N = \frac{m}{m_0}$
Поскольку масса газа $\text{m}$ не изменяется (пункт а), а масса одной молекулы кислорода $m_0$ является постоянной физической величиной, то и общее число молекул $\text{N}$ в цилиндре также остаётся неизменным.

Ответ: Число молекул не изменяется.