Номер 1, страница 42 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-36. Давление газа. Вариант 2 - номер 1, страница 42.

Условие.

1. Почему давление в камере велосипедного колеса быстро падает, если камеру случайно проколоть гвоздём?

Решение.

1. Давление в камере велосипедного колеса быстро падает при проколе из-за фундаментальных свойств газов и разницы давлений.

Воздух внутри камеры велосипедного колеса находится в сжатом состоянии. Это означает, что его давление значительно выше, чем давление окружающей атмосферы. Молекулы газа в камере находятся в постоянном хаотичном движении, часто сталкиваясь друг с другом и со стенками камеры. Именно эти многочисленные удары молекул о внутреннюю поверхность камеры и создают избыточное давление.

Когда в камере появляется отверстие (прокол от гвоздя), образуется путь, соединяющий область высокого давления (внутри камеры) с областью низкого давления (снаружи, в атмосфере). Любая система в природе стремится к состоянию равновесия. Для газа в камере это означает стремление выровнять давление внутри и снаружи.

Из-за большой разницы давлений возникает сила, которая с огромной скоростью выталкивает молекулы воздуха из камеры наружу через прокол. Молекулы газа, находящиеся внутри, устремляются в отверстие, чтобы перейти в пространство с меньшим давлением. Этот процесс происходит очень быстро, так как скорость движения молекул газа велика, а разница давлений создает мощный поток. В результате почти весь избыточный воздух за короткое время покидает камеру, и давление внутри нее падает до уровня атмосферного.

Ответ: Давление быстро падает из-за большой разницы между высоким давлением сжатого воздуха внутри камеры и низким атмосферным давлением снаружи. Эта разница создает большую силу, которая с высокой скоростью выталкивает воздух из камеры через отверстие от прокола до тех пор, пока давление внутри и снаружи не выровняется.