Номер 1, страница 122 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Задание 26. Параграф 36. Давление газа. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 1, страница 122.

Условие.

1. Возьмите пустую пластиковую бутылку с завинчивающейся крышкой ёмкостью 0,5 л. Подержите её час в морозильной камере. Достаньте бутылку и сфотографируйте её. Дайте объяснение наблюдаемому эффекту.

Решение.

Решение 2.

Если взять пустую пластиковую бутылку, плотно закрыть её крышкой при комнатной температуре и поместить в морозильную камеру, то через некоторое время можно будет наблюдать, что бутылка деформировалась — она будет выглядеть смятой, как будто её сжали.

Это явление объясняется законами физики, описывающими состояние газов. "Пустая" бутылка на самом деле заполнена воздухом. Когда мы закрываем её при комнатной температуре, давление воздуха внутри бутылки равно атмосферному давлению.

При помещении в морозильную камеру воздух внутри бутылки охлаждается. Согласно закону Шарля, при постоянном объёме давление газа прямо пропорционально его абсолютной температуре. Это можно выразить формулой: $ \frac{P}{T} = \text{const} $ где $P$ — давление газа, а $T$ — его абсолютная температура (в Кельвинах).

Так как температура воздуха внутри бутылки значительно понижается, его давление также падает и становится существенно меньше внешнего атмосферного давления. Из-за этой разницы давлений на стенки бутылки снаружи начинает действовать сила, значительно превышающая силу давления газа изнутри. Под действием этой результирующей силы, направленной внутрь, гибкие пластиковые стенки бутылки сминаются, и её объём уменьшается.

Ответ: Бутылка деформируется (сминается), так как при охлаждении давление воздуха внутри неё уменьшается и становится меньше внешнего атмосферного давления. Возникающая разность давлений создаёт силу, которая сжимает бутылку.