Номер 1, страница 135 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Тепловые свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Параграф 32. Связь между параметрами состояния газа. Задание 31 - номер 1, страница 135.

Условие.

1. Приведите примеры, подтверждающие, что давление газа данной массы при постоянной температуре обратно пропорционально его объёму.

Решение.

1. Утверждение, что давление газа данной массы при постоянной температуре обратно пропорционально его объёму, известно как закон Бойля-Мариотта. Математически это выражается формулой: $p \cdot V = \text{const}$ при $T = \text{const}$ и $m = \text{const}$, где $\text{p}$ – давление, $\text{V}$ – объём, $\text{T}$ – температура, а $\text{m}$ – масса газа. Это означает, что при уменьшении объёма газа его давление возрастает, и наоборот, при увеличении объёма – давление падает. Эту зависимость можно наблюдать во многих явлениях из жизни и техники.

Вот несколько примеров:

Медицинский шприц. Если взять шприц без иглы, набрать в него воздух и плотно зажать пальцем его отверстие, то при попытке вдавить поршень мы уменьшаем объём, занимаемый воздухом. При этом мы почувствуем возрастающее сопротивление. Это сопротивление создаётся увеличившимся давлением воздуха внутри шприца. Масса воздуха остаётся постоянной, а если двигать поршень медленно, то и температура воздуха практически не изменится. Таким образом, уменьшение объёма привело к увеличению давления.

Сжатие воздушного шарика. Когда мы сдавливаем надутый воздушный шарик, мы уменьшаем его внутренний объём. В результате молекулы воздуха внутри начинают чаще ударяться о стенки шарика, что приводит к увеличению давления. Если продолжать сжимать шарик, давление может стать настолько большим, что шарик лопнет.

Подъём пузырьков воздуха в воде. Если наблюдать за пузырьком воздуха, который поднимается со дна водоёма или аквариума, можно заметить, что по мере приближения к поверхности его размер увеличивается. Это происходит потому, что с уменьшением глубины уменьшается гидростатическое давление воды. Внешнее давление на пузырёк падает, и, согласно закону Бойля-Мариотта, объём находящегося в нём воздуха увеличивается, чтобы давление внутри пузырька сравнялось с внешним.

Работа поршня в насосе. В велосипедном насосе при движении поршня вниз объём воздуха в камере насоса уменьшается. Это приводит к значительному росту давления, которое становится достаточным, чтобы открыть ниппель и накачать шину. Аналогичный процесс (такт сжатия) происходит в двигателе внутреннего сгорания, где поршень сжимает горючую смесь, уменьшая её объём и повышая давление перед воспламенением.

Все эти примеры наглядно демонстрируют обратную зависимость между давлением и объёмом для постоянной массы газа при неизменной температуре.

Ответ: Примерами, подтверждающими, что давление газа данной массы при постоянной температуре обратно пропорционально его объёму, являются: сжатие воздуха в медицинском шприце с закрытым отверстием; увеличение давления внутри воздушного шарика при его сдавливании; увеличение размера пузырьков воздуха по мере их подъёма к поверхности воды; повышение давления в камере насоса при движении поршня.