Задание №12 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение. Рассмотрим физические процессы, происходящие с водой при переносе бутылки из прохладной среды в тёплую.

1. Средняя скорость теплового движения молекул.
По условию задачи температура на улице $t_{1} = 10 \text{ °C}$, а в помещении $t_{2} = 25 \text{ °C}$. Так как $t_{2} > t_{1}$, вода в бутылке будет нагреваться.
Температура тела является мерой средней кинетической энергии теплового движения его молекул. Согласно положениям молекулярно-кинетической теории, чем выше температура вещества, тем больше средняя кинетическая энергия его частиц, а значит, и выше средняя скорость их теплового движения. Следовательно, при нагревании воды средняя скорость движения её молекул увеличится (цифра 1).

2. Плотность воды.
При повышении температуры от $10 \text{ °C}$ до $25 \text{ °C}$ вода (как и большинство жидкостей в данном температурном диапазоне) расширяется. Это означает, что при неизменной массе $m$ объём воды $V$ увеличивается.
Плотность вещества $\rho$ определяется формулой:
$\rho = \frac{m}{V}$
Так как масса воды в закрытой бутылке остаётся постоянной, а объём при нагревании возрастает, то плотность воды уменьшится (цифра 2).

Ответ: 12

Источник: ФИПИ