Номер 47, страница 14 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Первоначальные сведения о строении вещества. 4. Строение вещества. Молекулы. Броуновское движение. Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах. Температура. Взаимное притяжение и отталкивание молекул - номер 47, страница 14.

Решение.

Стеклянная бутылка, наполненная водой и помещенная в морозильную камеру, с большой вероятностью треснет или разобьется. Причиной этого является уникальное физическое свойство воды, известное как аномалия плотности.

Большинство веществ при охлаждении и переходе из жидкого состояния в твердое сжимаются, то есть их объем уменьшается, а плотность увеличивается. Вода ведет себя иначе. При замерзании, то есть при переходе в твердое состояние (лед) при температуре $0^{\circ}C$, ее объем увеличивается примерно на 9%. Соответственно, плотность льда ($\rho_{льда} \approx 917$ кг/м³) меньше плотности воды ($\rho_{воды} \approx 1000$ кг/м³ при $4^{\circ}C$).

Образующийся лед, имея больший объем ($V_{льда} \approx 1.09 \cdot V_{воды}$), начинает оказывать сильное давление на внутренние стенки бутылки. Стекло является твердым, но хрупким материалом, и оно не способно растягиваться, чтобы вместить возросший объем. Когда давление, создаваемое расширяющимся льдом, превышает предел прочности стекла, бутылка разрушается.

Ответ: Бутылка треснет или разобьется. Это произойдет потому, что вода при замерзании расширяется в объеме (примерно на 9%), и создаваемое льдом огромное давление изнутри разрушает хрупкие стенки стеклянной бутылки.