Качественная задача (объяснение физических процессов и свойств тел) · 66 заданий
- Задание №19№19
На одну чашу весов поставили блюдце с горячей водой, а на другую – уравновешивающие её гири. Сохранится ли с течением времени это равновесие? Ответ по…
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №19№19
К невесомой нити (см. рисунок) подвешен груз А . К нему на пружине прикрепляют груз В и затем нить пережигают. Какой из грузов в начале падения имеет…
Второй закон Ньютона
- Задание №19№19
Колбу с жидкостью поместили в сосуд с водой (см. рисунок), при этом наблюдали повышение уровня жидкости в трубке. Сравните первоначальные температуры…
Тепловое расширение и сжатие
- Задание №19№19
Два ученика одновременно измеряли атмосферное давление с помощью барометра: один – находясь в школьном дворе под открытым небом, другой – в кабинете ф…
Давление
- Задание №19№19
Капля маслянистой жидкости попадает на поверхность воды и растекается, образуя тонкую плёнку. Обязательно ли эта плёнка закроет всю поверхность воды?…
Основные положения МКТ
- Задание №19№19
Два спиртовых термометра – большой и маленький – сделаны из одинакового материала. Большой термометр значительно тяжелее и содержит, соответственно, б…
Уравнение теплового баланса
- Задание №19№19
В два одинаковых стакана налита вода до одной высоты. В один стакан опустили сплошной стальной брусок, а в другой – сплошной медный брусок той же масс…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Для того чтобы стеклянный стакан не треснул, какую ложку (деревянную или металлическую) следует в него опустить, прежде чем налить кипяток? Ответ пояс…
Виды теплопередачи
- Задание №19№19
Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон у кончиков лезвий или ближе к их середине? Ответ поясните.
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №19№19
В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Стёкла окон дома или его стены в лучах солнечного света кажутся более тёмными? Ответ поясните.
Отражение света
- Задание №19№19
Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (ри…
Внутренняя энергия
Под герметично закрытым стеклянным колпаком находится завязанный надутый резиновый шарик (см. рисунок). Изменится и, если изменится, то как объём шарика, если накачать дополнительно воздух под колпак? Ответ поясните.
Решение
Решение.
Для ответа на вопрос задачи проанализируем физические процессы, происходящие под колпаком.
1. Давление газа. Согласно закону Паскаля, газы оказывают давление по всем направлениям одинаково. Надутый и завязанный резиновый шарик находится в состоянии равновесия, когда давление воздуха внутри шарика pвнутр уравновешивается внешним давлением воздуха под колпаком pвнеш и силой упругости резиновой оболочки. Для упрощения (так как оболочка тонкая) можно считать, что pвнутр≈pвнеш.
2. Накачка воздуха. При накачивании дополнительного воздуха под герметичный колпак увеличивается концентрация молекул газа в пространстве вокруг шарика. Согласно молекулярно-кинетической теории, это приводит к увеличению давления воздуха под колпаком, то есть pвнеш растёт.
3. Изменение объёма. Так как внешнее давление на шарик становится больше внутреннего давления воздуха в шарике, нарушается равновесие сил. Внешний воздух начинает сжимать шарик. По закону Бойля-Мариотта (при постоянной температуре), произведение давления газа на его объём есть величина постоянная: p⋅V=const. Следовательно, при увеличении внешнего давления объём воздуха внутри шарика будет уменьшаться до тех пор, пока внутреннее давление снова не сравняется с внешним.
Вывод: При накачивании воздуха под колпак внешнее давление увеличивается, что заставляет шарик сжиматься.
Ответ: Объём шарика уменьшится.
Источник: ФИПИ