Задание №12 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Колбу с жидкостью закрыли пробкой, в которую вставили тонкую трубку.
В процессе охлаждения колбы с жидкостью наблюдали понижение уровня жидкости в трубке (см. рисунок). Как при этом изменились плотность жидкости в колбе и средняя скорость движения частиц жидкости?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличилась |
2) | уменьшилась |
3) | не изменилась |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
12
Пояснение
Решение.
Разберем физические процессы, происходящие при охлаждении жидкости в колбе, по порядку:
1. Плотность жидкости.
По условию задачи при охлаждении наблюдается понижение уровня жидкости в трубке. Это означает, что объем жидкости уменьшается (происходит тепловое сжатие). При этом колба закрыта пробкой, следовательно, масса жидкости остается неизменной.
Плотность вещества определяется формулой:
.
Так как масса постоянна, а объем уменьшается, то плотность жидкости увеличивается.
Соответствующая цифра — 1.
2. Средняя скорость теплового движения частиц жидкости.
Температура тела является мерой средней кинетической энергии движения его частиц. По условию происходит процесс охлаждения, то есть температура жидкости понижается.
При понижении температуры средняя кинетическая энергия теплового движения молекул уменьшается. Поскольку масса молекул не меняется, уменьшение кинетической энергии означает, что средняя скорость движения частиц жидкости также уменьшается.
Соответствующая цифра — 2.
Таким образом, плотность увеличилась (1), а средняя скорость движения частиц уменьшилась (2).
Ответ: 12
Источник: ФИПИ