Задание №12 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
В процессе нагревания стальной шарик перестал пролезать сквозь металлическое кольцо (см. рисунок). Как при этом изменились плотность шарика и средняя кинетическая энергия движения частиц материала шарика?
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
21
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем физические процессы, происходящие при нагревании стального шарика.
1. Изменение плотности шарика.
При нагревании тел происходит явление теплового расширения: частицы вещества начинают колебаться более интенсивно, что приводит к увеличению средних расстояний между ними. В результате объём шарика увеличивается. Поскольку масса шарика при нагревании остается неизменной, а плотность определяется формулой , то при увеличении знаменателя (объёма) значение дроби уменьшается. Следовательно, плотность шарика уменьшилась (цифра 2).
2. Изменение средней кинетической энергии движения частиц.
Температура тела является мерой средней кинетической энергии теплового движения его частиц (атомов или молекул). Согласно молекулярно-кинетической теории, чем выше температура тела, тем быстрее движутся его частицы. Так как по условию задачи происходит процесс нагревания, температура шарика растёт. Следовательно, средняя кинетическая энергия движения частиц материала шарика увеличилась (цифра 1).
Таким образом, искомая последовательность цифр — 21.
Ответ: 21
Источник: ФИПИ