Номер 4, страница 167 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

4. Как располагаются несмешивающиеся жидкости в сосуде?

4. Несмешивающиеся жидкости, помещенные в один сосуд, располагаются слоями в соответствии с их плотностью. Это явление объясняется действием силы тяжести и выталкивающей силы (силы Архимеда).

Плотность ($\rho$) — это физическая величина, определяемая как отношение массы тела ($\text{m}$) к занимаемому этим телом объёму ($\text{V}$): $\rho = \frac{m}{V}$.

Жидкость с большей плотностью при одинаковом объеме имеет большую массу и, соответственно, на нее действует большая сила тяжести. Когда две или более несмешивающиеся жидкости находятся в одном сосуде, более плотная жидкость опускается на дно, вытесняя наверх менее плотную жидкость. Этот процесс продолжается до тех пор, пока система не придет в состояние с минимальной потенциальной энергией, что соответствует расположению жидкостей слоями по плотности.

Таким образом, в состоянии равновесия:

- на самом дне сосуда будет находиться жидкость с самой большой плотностью;

- над ней будет располагаться слой жидкости со следующей по убыванию плотностью;

- на самом верху окажется жидкость с наименьшей плотностью.

Границы раздела между слоями будут горизонтальными (в поле силы тяжести Земли и в состоянии покоя).

Пример: если в стакан налить воду (плотность $\rho_{воды} \approx 1000 \text{ кг/м}^3$) и растительное масло ($\rho_{масла} \approx 920 \text{ кг/м}^3$), то масло, как менее плотное, окажется на поверхности воды. Если к ним добавить ртуть ($\rho_{ртути} \approx 13600 \text{ кг/м}^3$), то она опустится на самое дно, под слой воды.

Ответ: Несмешивающиеся жидкости в сосуде располагаются слоями в порядке убывания их плотности снизу вверх: на дне находится самая плотная жидкость, а на поверхности — самая легкая (наименее плотная).