На чувствительных весах уравновесили два одинаковых стакана. Стаканы заполнили до краёв водой: один — горячей, а другой — холодной. Равновесие весов нарушилось. Объясните почему.
Пустые одинаковые стаканы уравновешены, следовательно, различие после наполнения связано с водой. Объём воды в обоих стаканах одинаков, так как каждый заполнен до краёв.
При нагревании молекулы воды движутся быстрее и в среднем располагаются несколько дальше друг от друга. Поэтому горячая вода расширяется: в том же объёме стакана помещается меньше молекул воды, чем холодной. Меньшему числу молекул соответствует меньшая масса воды.
Значит, стакан с холодной водой тяжелее и его чашка весов опустится. Причина не в изменении массы отдельной молекулы, а в различном количестве молекул в одинаковых объёмах горячей и холодной воды.
Чашка со стаканом холодной воды опустится: при одинаковом объёме в нём больше молекул и больше масса воды, чем в стакане с горячей водой.
