Номер 9, страница 35, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 3. Тепловое расширение. Температура и её измерение - номер 9, страница 35.

Условие.

9. Установление зависимости давления воздуха от объёма и температуры.

Используя одноразовый шприц без иглы, исследуйте качественно, как зависит давление данной массы газа от его объёма и температуры. Изменение давления воздуха можно обнаружить с помощью самодельного жидкостного манометра, сделанного, например, из трубки для капельницы. Температуру воздуха в шприце можно изменять, погружая шприц в сосуды с горячей и холодной водой.

Сделайте выводы из ваших опытов и запишите их.

Решение.

Для того чтобы качественно исследовать, как зависит давление данной массы газа от его объёма и температуры, необходимо провести два эксперимента, как предложено в условии.

Зависимость давления от объёма

Этот эксперимент проводится при постоянной температуре (изотермический процесс). Наберём в шприц воздух и герметично закроем его носик. Будем медленно перемещать поршень. При сжатии, то есть при уменьшении объёма ($\text{V}$) воздуха, мы наблюдаем, что давление ($\text{p}$) внутри шприца возрастает (поршень стремится вернуться в исходное положение с большей силой). Наоборот, при увеличении объёма воздуха путём вытягивания поршня, его давление падает.

Из этого опыта следует вывод, что для данной массы газа при постоянной температуре его давление обратно пропорционально объёму. Это утверждение известно как закон Бойля–Мариотта ($p \propto \frac{1}{V}$ или $p \cdot V = \text{const}$).

Ответ: Давление данной массы газа при постоянной температуре обратно пропорционально его объёму.

Зависимость давления от температуры

Этот эксперимент проводится при постоянном объёме (изохорный процесс). Для этого наберём в шприц воздух, герметично закроем носик и зафиксируем поршень в одном положении. Сначала погрузим шприц в сосуд с холодной водой. Воздух внутри охладится, и его давление ($\text{p}$) упадёт. Затем погрузим тот же шприц в сосуд с горячей водой. При нагревании воздуха его температура ($\text{T}$) повысится, что приведёт к увеличению давления.

Из этого опыта следует вывод, что для данной массы газа при постоянном объёме его давление прямо пропорционально абсолютной температуре. Это утверждение известно как закон Шарля ($p \propto T$ или $\frac{p}{T} = \text{const}$).

Ответ: Давление данной массы газа при постоянном объёме прямо пропорционально его абсолютной температуре.