Задание 11, страница 42 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Упражнение 5. § 13. Различие в молекулярном строении твёрдых тел, жидкостей и газов. Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества - страница 42.

Задание 11. Возьмите две одинаковые пластиковые бутылки. Одну наполните доверху водой, вторую оставьте пустой. Закройте бутылки крышками. Сожмите бутылки. Опишите наблюдаемые явления. Какие выводы вы можете сделать по результатам опыта?

Решение

Для проведения опыта необходимо подготовить две одинаковые пластиковые бутылки. Одну бутылку нужно наполнить водой доверху, а вторую оставить пустой (она будет наполнена воздухом). Обе бутылки необходимо плотно закрыть крышками. Далее следует поочередно приложить усилие, чтобы сжать каждую из бутылок.

Опишите наблюдаемые явления.

При попытке сжать бутылку, целиком заполненную водой, мы обнаружим, что она практически не изменяет свою форму. Бутылка ощущается очень твердой, и для ее деформации требуется приложить значительное усилие, при этом сжатие будет минимальным.

При сжатии пустой бутылки, наполненной воздухом, мы увидим, что ее стенки легко поддаются давлению. Бутылка заметно сминается и ее объем существенно уменьшается даже при небольшом усилии.

Какие выводы вы можете сделать по результатам опыта?

Этот эксперимент демонстрирует фундаментальное различие в свойствах веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях: жидком (вода) и газообразном (воздух). Основной вывод касается их сжимаемости.

Жидкости, такие как вода, являются практически несжимаемыми. Молекулы в жидкостях расположены близко друг к другу, и для уменьшения расстояния между ними требуются огромные давления. Когда мы сжимаем бутылку с водой, приложенное нами давление, согласно закону Паскаля, передается во все точки жидкости без изменений. Так как вода не может сжаться и уменьшить свой объем, она "сопротивляется" деформации стенок бутылки, создавая высокое внутреннее давление.

Газы, в отличие от жидкостей, легко сжимаемы. Молекулы в газах находятся на больших расстояниях друг от друга, и это расстояние можно легко уменьшить, приложив внешнее давление. Поэтому, когда мы сжимаем бутылку с воздухом, мы сжимаем сам воздух, уменьшая занимаемый им объем, что и позволяет стенкам бутылки легко деформироваться.

Ответ: Бутылку с водой сжать практически невозможно, в то время как пустую бутылку с воздухом сжать легко. Этот опыт показывает, что жидкости (вода) практически несжимаемы, а газы (воздух) обладают высокой сжимаемостью.