Номер 2, страница 122 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. Параграф 36. Давление газа. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 2, страница 122.

Условие.

2. Опишите опыт, показывающий, что газ производит давление на стенки сосуда, в котором он находится.

Решение.

Решение 2.

Давление газа на стенки сосуда, в котором он находится, а также на любое тело, помещенное в газ, вызвано многочисленными ударами молекул газа об эти поверхности. Согласно молекулярно-кинетической теории, все вещества состоят из частиц (атомов, молекул), которые находятся в непрерывном и хаотическом (беспорядочном) движении. Молекулы газа, двигаясь, постоянно сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда. Каждый такой удар о стенку создает кратковременную силу, действующую на малый участок поверхности. Так как молекул в газе огромное количество и движутся они очень быстро, число ударов в секунду о стенки сосуда чрезвычайно велико. Совокупное действие этих ударов создает постоянно действующую силу, распределенную по всей поверхности. Давление — это физическая величина, определяемая как отношение этой силы $F$, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности $S$: $p = F/S$. Таким образом, давление газа является макроскопическим результатом микроскопического движения его молекул.

Ответ: Давление газа на стенки сосуда вызвано непрерывными ударами его молекул, которые находятся в постоянном хаотическом движении.

2. Чтобы продемонстрировать, что газ производит давление, можно провести следующий классический опыт.

Поместим под стеклянный колокол, соединенный с вакуумным насосом, слегка надутый резиновый шарик. В начальном состоянии давление воздуха внутри шарика уравновешивается давлением воздуха снаружи (под колоколом) и силами упругости материала шарика.

Затем с помощью насоса начнем откачивать воздух из-под колокола. По мере уменьшения количества воздуха под колоколом, давление на внешние стенки шарика будет падать. Давление газа внутри шарика при этом остается практически неизменным. Возникает разность давлений: внутреннее давление становится значительно больше внешнего. В результате этой разности сил давления, действующих изнутри, шарик начинает раздуваться, его объем увеличивается.

Если прекратить откачку и впустить воздух обратно под колокол, внешнее давление возрастет, и шарик сожмется до своего первоначального объема. Этот эксперимент наглядно показывает, что газ внутри шарика оказывает давление на его стенки.

Ответ: Опыт с резиновым шариком, помещенным под колокол вакуумного насоса. При откачивании воздуха снаружи шарик раздувается, что доказывает наличие давления газа внутри него, действующего на его стенки.

3. Описанный выше опыт с шариком под вакуумным колоколом доказывает несколько фундаментальных положений:

• Существование давления газа: Опыт является прямым доказательством того, что газ, заключенный в оболочку, оказывает на нее давление. Именно это давление заставляет шарик расширяться.
• Давление действует во всех направлениях: Шарик раздувается более или менее равномерно во все стороны, принимая сферическую форму. Это говорит о том, что давление газа распространяется одинаково по всем направлениям (что является следствием хаотичности движения молекул).
• Проявление давления: Сила давления становится заметной и производит работу (по расширению шарика), когда существует разность давлений между двумя областями.

Ответ: Данный опыт доказывает, что газ оказывает давление на стенки сосуда, в котором он находится, и это давление действует во всех направлениях.