1. На чувствительных весах уравновесили два… (физика)

№ Молекулярное строение вещества: диффузия и охлаждение газа

На чувствительных весах уравновесили два одинаковых стакана. Стаканы заполнили до краёв: один — горячей, а другой — холодной водой. Равновесие весов нарушилось. Объясните почему.

2*. Что будет происходить с газом, если его постоянно охлаждать? Объясните своё предположение с позиций молекулярного строения вещества.

Решение

. Стаканы одинаковые и заполнены до краёв, поэтому объёмы воды в них равны. Изменение равновесия связано с тем, что при нагревании скорость движения молекул воды растёт, и расстояния между ними немного увеличиваются. Вода в горячем стакане расширилась, а потому при заполнении до краёв поместилось её меньше: горячая вода занимает больший объём при той же массе.

Рассуждение по шагам:

у горячей воды объём одной и той же массы больше, а значит, плотность меньше;
стакан заполнен до краёв, значит, объём воды в обоих стаканах одинаков;
масса равна произведению плотности на объём: ;
плотность горячей воды меньше, значит, её масса меньше, чем у холодной.

Поэтому перевешивает стакан с холодной водой. Кроме того, от горячей воды быстрее испаряются молекулы, что тоже уменьшает её массу.

. При охлаждении скорость движения молекул газа уменьшается. Молекулы реже и слабее ударяются о стенки сосуда, и давление падает. Расстояния между ними велики, но с понижением температуры силы притяжения между молекулами начинают играть всё большую роль: молекулы сближаются, и газ сжимается (при неизменном давлении его объём уменьшается). При достаточном охлаждении газ превращается в жидкость (конденсируется), а при дальнейшем охлаждении жидкость кристаллизуется и становится твёрдым телом.

💡 Почему так

С ростом температуры молекулы движутся быстрее, и тело расширяется. Для газа при охлаждении всё идёт наоборот: движение замедляется, молекулы сближаются, и в итоге меняется агрегатное состояние.

Ответ

✓ dzmen.ru

Горячая вода расширилась, и в стакан с горячей водой её поместилось меньше по массе (плотность меньше), поэтому перевесил стакан с холодной водой.
Скорость молекул уменьшается, давление падает, объём газа сокращается, молекулы сближаются; при достаточном охлаждении газ превращается в жидкость, а затем в твёрдое тело.

Помогло?

1. На чувствительных весах уравновесили два одинаковых стакана. Стаканы…