Номер 4, страница 35, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 5. Электрический ток. Параграф 55. Электрическое сопротивление - номер 4, страница 35.

Условие.

4. Может ли сопротивление проводника зависеть от его агрегатного состояния (например, если сравнивать сопротивление электролита в жидком и твёрдом состояниях)?

Решение.

Решение

Да, электрическое сопротивление проводника существенно зависит от его агрегатного состояния. Причина заключается в том, что при фазовом переходе (например, плавлении или кристаллизации) кардинально изменяется внутренняя структура вещества, что напрямую влияет на концентрацию и подвижность носителей заряда.

Рассмотрим примеры, указанные в вопросе и другие:

1. Электролиты (растворы или расплавы солей, кислот, щелочей). В жидком состоянии носителями заряда в электролитах являются подвижные ионы (катионы и анионы). Когда к электролиту прикладывается электрическое поле, ионы начинают упорядоченно двигаться, создавая электрический ток. Однако при замерзании (переходе в твердое состояние) ионы фиксируются в узлах кристаллической решетки и теряют свою подвижность. Поскольку свободное движение носителей заряда становится невозможным, сопротивление вещества резко возрастает. Твердый кристаллический электролит, как правило, является диэлектриком (например, кристалл поваренной соли NaCl не проводит ток, в отличие от ее расплава).

2. Металлы. В твердых металлах носителями заряда являются свободные электроны, движущиеся в поле упорядоченной кристаллической решетки. Сопротивление обусловлено рассеянием электронов на тепловых колебаниях и дефектах этой решетки. При плавлении металла его упорядоченная кристаллическая структура разрушается. Это приводит к значительному увеличению беспорядка в расположении атомов, что усиливает рассеяние электронов. В результате у большинства металлов при переходе из твердого состояния в жидкое сопротивление скачкообразно возрастает.

Таким образом, для разных типов проводников характер зависимости сопротивления от агрегатного состояния может быть разным, но сама зависимость является фундаментальным свойством.

Ответ: Да, может. Сопротивление проводника напрямую зависит от его агрегатного состояния, поскольку при смене агрегатного состояния меняется внутренняя структура вещества, а следовательно, и условия для движения носителей заряда (их подвижность и концентрация). У электролитов сопротивление в твердом состоянии несоизмеримо больше, чем в жидком. У большинства металлов сопротивление в жидком состоянии больше, чем в твердом.