Задание №33
Если бы вода в океанах не была сжата, то уровень океанов повысился бы на 30 м. Чем объяснить сжатие воды − уменьшением объёма молекул или промежутков между ними?
Ответ
Океан представляет собой огромную массу воды. Чем больше глубина океана, чем более высокое давление испытывают на себя нижние слои воды. Из−за этого давления, уменьшается промежуток между молекулами, относительно которого они могут образовывать траектории движения и вода сжимается.
Таким образом, сжатие воды происходит за счет уменьшения промежутка расстояния между ними.
Задание №34
Почва «дышит», делая одно «дыхание» в сутки. Днём она «выдыхает» воздух, ночью «вдыхает». Объясните, как это происходит.
Ответ
Ночью почва охлаждается. Воздух, находящийся в её порах, сжимается и дает место для воздуха из атмосферы. Днём происходит все наоборот. Почва нагревается. Воздух, находящийся в её порах, расширяется и часть его покидает почву.
Задание №35
Может ли быть поваренная соль жидкой, а углекислый газ твёрдым?
Ответ
Да.
Поваренная соль или хлористый натрий плавится, то есть переходит в жидкое состояние, при температуре 801 градус. Углекислый газ или диоксид углерода становится твердым при охлаждении его до −78 градусов.
Задание №36
Кусок стали нагрели, и она перешла в жидкое состояние. Как при этом изменилось движение и расположение частиц стали относительно друг друга?
Ответ
Движение частиц стало более интенсивным и хаотичным, их взаимное расположение менее упорядочено и непрерывно меняется из−за разрушения кристаллической решетки.
Задание №37
Тело сохраняет свой объём и форму. Укажите, в каком состоянии оно находится.
Ответ
Тело находится в твёрдом состоянии.
Задание №38
Поместите на поверхность воды каплю маслянистой жидкости. Пронаблюдайте, что происходит с каплей. Может ли капля беспредельно растекаться по поверхности воды? Может ли толщина такой плёнки стать как угодно малой? Позволяет ли опыт оценить размеры отдельной молекулы? Какие данные для этого необходимы?
Решение
Капля достаточно быстро увеличивается в размере и расширяется, сохраняя форму круга. Капля беспредельно растекаться по поверхности воды не может. Растекание прекратится когда на воде останется слой толщиной в 1 молекулу.
Исходя из этого оценим размер молекулы.
Объем пленки V равен объему капли масла. Обозначим толщину пленки d, а ее площадь − S.
Тогда V = Sd, поэтому d = $\frac{V}{S}$.
Объём капли масла можно определить следующим образом: накапать 100 капель из капилляра в сосуд и измерить массу масла в нём. После этого массу, выраженную в килограммах, поделить на плотность масла, которую можно взять из таблицы плотности некоторых веществ. Затем полученный результат поделить на количество капель.
Для определения площади масляного пятна нужно диаметр пятна возвести во вторую степень, поделить на 4 и умножить на число 3,14 (π).
Задание №39
К закреплённой пружине подвесили груз, а затем сняли. Как при этом изменялись промежутки между молекулами пружины?
Ответ
После того, как подвесили груз к пружине, длина пружины увеличилась, расстояние между молекулами пружины тоже увеличилось.
После снятия груза с пружины длина пружины уменьшилась, расстояние между молекулами тоже уменьшилось.
Задание №40
В измерительный цилиндр налейте до середины воды и измерьте её объём. Всыпьте ложку соли и помешайте. Каким будет объём раствора соли? Почему?
Ответ
Объем раствора соли будет таким же. Соль растворится в воде и объем не изменится. Молекулы соли займут место между молекулами воды.
Задание №41
В полный стакан чая медленно добавляйте сахарный песок, примерно одну чайную ложку. Перельётся ли чай через край стакана? Что доказывает этот опыт?
Ответ
Если в полный стакан чая добавить сахарный песок, то чай через край стакана не перельётся, потому что сахар растворится в чае.
Между сахаром и чаем происходит явление диффузии. Молекулы сахара проникают в межмолекулярное пространство чая вследствие теплового движения, происходит перемешивание молекул двух веществ.
Молекулы сахара настолько малы, что помещаются между молекулами воды. При этом не происходит увеличение объема жидкости.
Задание №42
Имеются колба, закрытая пробкой с пропущенной через неё трубкой, стакан с водой, спиртовка, штатив с лапкой, мензурка. Как с помощью данных приборов показать, что воздух при нагревании расширяется?
Что при расширении воздуха происходит с молекулами? Изменяется ли внутреннее строение вещества при нагревании?
Ответ
Стеклянная колба закрыта пробкой, через которую введена резиновая трубка, закреплена на штативе. Опустим резиновую трубку в стакан с водой, и повысим температуру воздуха в колбе, нагревая её с помощью спиртовки. В процессе нагревания колбы можно наблюдать, как пузырьки воздуха выходят из трубки в воду.
Объясняется тем, что вода при нагревании расширяется. Частицы воды, молекулы, при нагревании движутся быстрее, сталкиваются между собой, отталкиваются от стенок сосуда, расстояние между молекулами увеличивается, и поэтому жидкость занимает больший объем. Внутреннее строение вещества при нагревании не изменяется.
Задание №43
В маленькую дощечку вбейте два гвоздя на расстоянии, равном диаметру пятидесятикопеечной монеты. При этом она должна свободно проходить между гвоздями. Нагрейте монету и попытайтесь вновь продвинуть её между гвоздями. Почему после нагревания она не проходит? Объясните наблюдаемое явление на основе молекулярного строения вещества.
Ответ
После нагревания монетка расширилась и не смогла пройти между гвоздями.
Объясняется тем, что при нагреве увеличивается расстояние между молекулами, и, соответственно, объем тела.
