ответь на вопросы номер 5

На фото упражнение 5, в нём два вопроса.

Кратко

1. Стакан с холодной водой перевесит.
   Горячая вода при нагревании расширяется: промежутки между молекулами становятся больше, плотность уменьшается. Стаканы налиты до краёв, значит объёмы воды одинаковые, а масса \(m=\rho V\). У горячей воды \(\rho\) меньше — меньше и масса.

2*. Газ будет охлаждаться, и его молекулы станут двигаться медленнее.

• Если объём сосуда постоянный, давление газа уменьшится.
• Если объём может меняться, газ будет уменьшаться в объёме.
• При достаточно сильном охлаждении газ превратится в жидкость, а затем может затвердеть.

Как это понять

При нагревании молекулы движутся быстрее и в среднем находятся чуть дальше друг от друга. Поэтому горячая вода занимает тот же объём, но имеет меньшую плотность. Молекулы сами не «раздуваются» — увеличиваются промежутки между ними.

При охлаждении газа средняя скорость молекул и их кинетическая энергия уменьшаются. Молекулы всё сильнее «застревают» из-за притяжения друг к другу. Поэтому газ сначала конденсируется в жидкость, а потом может стать твёрдым телом.

Проверка

Для воды:
\[ V_{\text{гор}}=V_{\text{хол}},\qquad \rho_{\text{гор}}<\rho_{\text{хол}}, \] значит \[ m_{\text{гор}}<m_{\text{хол}}. \] Поэтому весы наклонятся в сторону холодной воды.