Номер 2, страница 8 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества. Параграф 2. Сплошные ли тела?. Задание 1 - номер 2, страница 8.

Условие.

2. Можно проделать опыт: нагреть колбу, горлышко которой погружено в сосуд с водой (рис. 5). При этом из неё выходят пузырьки воздуха и поднимаются вверх. Объясните явление.

Рис. 5

Решение.

Решение

Наблюдаемое явление объясняется тепловым расширением воздуха, находящегося в колбе. Процесс можно описать следующим образом:

1. В начальном состоянии колба заполнена воздухом при комнатной температуре. Когда колбу начинают нагревать, тепловая энергия передается молекулам воздуха внутри нее.

2. При получении энергии молекулы воздуха начинают двигаться со значительно большей скоростью. Это приводит к увеличению расстояния между молекулами и, как следствие, к увеличению объема, занимаемого газом. Это явление известно как тепловое расширение.

3. В условиях, когда давление остается практически постоянным (изобарный процесс), объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре. Это описывается законом Гей-Люссака: $V/T = \text{const}$. Следовательно, при увеличении температуры $\text{T}$ объем воздуха $\text{V}$ должен увеличиться.

4. Поскольку объем самой колбы не меняется, расширяющийся воздух не может полностью в ней поместиться. Избыточный объем воздуха вытесняется из колбы через трубку, опущенную в воду.

5. Выходящий из трубки воздух попадает в воду в виде отдельных порций, которые мы наблюдаем как пузырьки.

6. Пузырьки воздуха поднимаются вверх на поверхность воды, так как плотность воздуха намного меньше плотности воды, и на них действует выталкивающая сила (сила Архимеда).

Таким образом, появление пузырьков воздуха является прямым следствием расширения воздуха при нагревании.

Ответ: Явление объясняется тепловым расширением воздуха. При нагревании воздух в колбе расширяется, его объем увеличивается. Из-за этого избыток воздуха вытесняется из колбы через трубку в сосуд с водой, образуя пузырьки.