Номер 2, страница 119 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава III. Постоянный электрический ток. Параграф 19. Электрическое сопротивление проводника - номер 2, страница 119.

Условие.

2. Объясните приведённые в начале параграфа опытные факты и наблюдаемые явления.

Решение.

Опытные факты и наблюдаемые явления, на которые, вероятно, ссылается вопрос, находят свое объяснение в рамках молекулярно-кинетической теории (МКТ). Основные положения этой теории заключаются в следующем: во-первых, все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов, ионов); во-вторых, эти частицы находятся в непрерывном хаотическом движении; в-третьих, частицы взаимодействуют друг с другом силами притяжения и отталкивания. На основе этих положений можно объяснить конкретные явления.

Диффузия

Наблюдаемое явление: Взаимное проникновение молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки другого, приводящее к самопроизвольному выравниванию концентраций. Например, распространение запаха духов в комнате или окрашивание воды каплей чернил.

Объяснение: Согласно МКТ, молекулы обоих веществ находятся в непрерывном и беспорядочном движении. Из-за этого движения молекулы одного вещества (например, духов) сталкиваются с молекулами другого (например, воздуха) и постепенно проникают в пространство между ними, распределяясь по всему доступному объему. Скорость диффузии зависит от температуры: чем выше температура, тем больше средняя кинетическая энергия и скорость движения частиц ($E_k \sim T$), и тем быстрее происходит процесс диффузии.

Ответ: Явление диффузии объясняется непрерывным хаотическим движением частиц вещества, в результате которого частицы одного вещества проникают в промежутки между частицами другого вещества.

Броуновское движение

Наблюдаемое явление: Беспорядочное, зигзагообразное движение мельчайших взвешенных в жидкости или газе частиц (например, пыльцы растений в капле воды), видимых под микроскопом.

Объяснение: Взвешенная частица (например, пыльца) намного больше молекул окружающей среды (воды), но она все равно испытывает постоянные удары со стороны этих невидимых движущихся молекул. Поскольку молекулы движутся хаотично, число ударов с разных сторон в каждый момент времени неодинаково. Это создает неуравновешенную результирующую силу, которая толкает частицу то в одну, то в другую сторону, заставляя ее двигаться случайным образом. Броуновское движение является прямым экспериментальным подтверждением хаотического теплового движения молекул.

Ответ: Броуновское движение объясняется тем, что молекулы жидкости или газа, находясь в непрерывном хаотическом движении, неравномерно ударяют со всех сторон по взвешенной в них частице, что приводит к ее беспорядочному перемещению.

Существование различных агрегатных состояний вещества

Наблюдаемое явление: Вещества могут существовать в твердом, жидком и газообразном состояниях, которые отличаются по своим физическим свойствам (способность сохранять форму и объем).

Объяснение: Различия в свойствах агрегатных состояний определяются характером движения частиц и силами взаимодействия между ними.

В газах расстояния между частицами велики по сравнению с их размерами. Силы взаимодействия очень малы, поэтому частицы движутся свободно и хаотично, заполняя весь предоставленный объем. Это объясняет, почему газы не имеют собственной формы и объема.

В жидкостях частицы расположены близко друг к другу, силы взаимодействия значительны. Они удерживают частицы на определенном среднем расстоянии, что обуславливает сохранение объема. Однако частицы могут перемещаться относительно друг друга (обладают текучестью), поэтому жидкости принимают форму сосуда.

В твердых телах частицы расположены в строгом порядке (в кристаллических телах) и сильно взаимодействуют друг с другом. Каждая частица колеблется около своего положения равновесия. Это объясняет сохранение твердыми телами своей формы и объема.

Ответ: Существование трех агрегатных состояний вещества объясняется различным соотношением между кинетической энергией теплового движения частиц и потенциальной энергией их взаимодействия. В газах преобладает кинетическая энергия, в твердых телах — потенциальная, а в жидкостях эти энергии сопоставимы по величине.

Сжимаемость газов и практическая несжимаемость жидкостей и твердых тел

Наблюдаемое явление: Объем газа можно легко уменьшить при увеличении давления, в то время как для сжатия жидкости или твердого тела требуются очень большие усилия.

Объяснение: В газах расстояния между молекулами во много раз превышают размеры самих молекул, поэтому при внешнем давлении их легко сблизить. В жидкостях и твердых телах молекулы уже находятся практически вплотную друг к другу. При попытке их дальнейшего сближения начинают действовать мощные силы отталкивания, что препятствует значительному уменьшению объема.

Ответ: Легкая сжимаемость газов объясняется большими расстояниями между их частицами, в то время как практическая несжимаемость жидкостей и твердых тел обусловлена плотной упаковкой частиц и возникновением сильных сил отталкивания при попытке их сблизить.