Номер 3, страница 27 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 7. Строение вещества. Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества - номер 3, страница 27.

3. Объясните, почему меняется объём тела при нагревании.

Изменение объема тела при нагревании объясняется на основе молекулярно-кинетической теории строения вещества. Все тела состоят из мельчайших частиц (атомов, молекул), которые находятся в состоянии непрерывного и хаотического движения. Температура является мерой средней кинетической энергии этих частиц. Когда тело нагревают, ему сообщается дополнительная энергия. Эта энергия увеличивает внутреннюю энергию тела, в результате чего частицы начинают двигаться с большей скоростью. В твердых телах частицы колеблются с большей амплитудой около своих положений равновесия, а в жидкостях и газах они движутся быстрее. Увеличение интенсивности движения приводит к тому, что среднее расстояние между частицами становится больше. Поскольку все частицы "отодвигаются" друг от друга, это приводит к увеличению линейных размеров и, как следствие, общего объема всего тела. Этот процесс называется тепловым расширением.

Ответ: Объем тела при нагревании увеличивается, потому что составляющие его частицы (атомы и молекулы) начинают двигаться быстрее, из-за чего среднее расстояние между ними возрастает, что и приводит к расширению всего тела.

4. Предположительно, на рисунке изображен опыт с прибором Гравсанда (шар и кольцо), который наглядно демонстрирует тепловое расширение твердых тел. Проведение опыта можно описать следующим образом. Сначала, при комнатной температуре, проверяют, что металлический шар свободно проходит через металлическое кольцо. Это начальное условие показывает, что диаметр шара немного меньше внутреннего диаметра кольца. Далее шар нагревают в пламени горелки или спиртовки в течение нескольких минут, не нагревая при этом кольцо. После нагревания предпринимается попытка снова пропустить шар через кольцо. Наблюдается, что шар застревает и не проходит сквозь кольцо. Это происходит потому, что в результате нагревания объем шара увеличился, и его диаметр стал больше внутреннего диаметра кольца. Для завершения демонстрации шар оставляют остывать до комнатной температуры (или принудительно охлаждают, например, в воде). После остывания шар снова легко проходит через кольцо, так как он вернулся к своему первоначальному объему.

Ответ: Опыт демонстрирует тепловое расширение твердого тела. Вначале шар в холодном состоянии проходит через кольцо. Затем шар нагревают, после чего он уже не может пройти через то же кольцо, так как его объем увеличился. После охлаждения шар снова сжимается до первоначального размера и свободно проходит через кольцо.