Кратко
- Масса и объём газа не изменятся, температура увеличится, давление увеличится.
- Используем атмосферное давление, точнее — разность давлений.
- Бензин и керосин летучи, их пары проходят через ткань и образуют взрывоопасную смесь.
- Жир делает перья несмачиваемыми водой, сохраняет воздушную прослойку и тепло.
- У монокристалла свойства зависят от направления, а у поликристалла случайно ориентированные кристаллики усредняют свойства.
- Стекло — аморфное тело, оно постепенно размягчается. Будь стекло кристаллическим, не было бы удобного интервала размягчения для выдувания.
Разбор по пунктам
Газ находится в закрытом жёстком сосуде, поэтому:
- масса \(m\) постоянна — газ не выходит и не добавляется;
- объём \(V\) постоянен — это объём сосуда;
- температура \(T\) растёт;
- давление \(p\) растёт.
Для идеального газа: \[ pV=\frac{m}{M}RT \] При постоянных \(m\) и \(V\): \[ p=\frac{mR}{MV}T \quad\Rightarrow\quad \frac{p}{T}=\text{const}. \] При нагревании молекулы движутся быстрее, чаще и сильнее ударяют о стенки сосуда, поэтому давление увеличивается.
Проверка: если температура в кельвинах увеличится в 2 раза, то давление тоже увеличится в 2 раза. Температуру в °C в формулу подставлять нельзя.Когда мы сжимаем резиновую грушу пипетки, часть воздуха выходит. Давление внутри пипетки становится меньше атмосферного. Затем атмосферное давление «заталкивает» жидкость в пипетку.
Это не жидкость «сама всасывается», а действует разность давлений. Поверхностное натяжение потом помогает удерживать жидкость в пипетке.Бензин и керосин легко испаряются уже при комнатной температуре. Ткань не герметична: пары проходят через неё, ткань пропитывается горючей жидкостью. В помещении может образоваться горючая или взрывоопасная смесь паров с воздухом. Поэтому нужна плотная, стойкая пробка и соблюдение пожарной безопасности.
Жир не смачивается водой: вода собирается в капли и не пропитывает перья. Между перьями сохраняется воздух, а он плохо проводит тепло. В результате птица не намокает, не переохлаждается и лучше держится на воде. Это приспособление к водному образу жизни.
Монокристалл имеет единую упорядоченную кристаллическую решётку. В разных направлениях расстояния между атомами и силы связи могут быть разными, поэтому свойства — прочность, теплопроводность, оптические свойства — зависят от направления. Это анизотропия.
Поликристалл состоит из множества мелких кристалликов, ориентированных в разные стороны. Если они расположены хаотично, то по любому направлению свойства усредняются, и тело кажется одинаковым во всех направлениях — изотропным. Если же все кристаллики ориентировать одинаково, анизотропия могла бы проявиться и у поликристалла.
Стеклодув нагревает стекло до состояния вязкой массы и выдувает изделие. Это возможно потому, что стекло — аморфное тело: у него нет резкой температуры плавления, при нагревании оно постепенно размягчается.
Если бы стекло было кристаллическим, оно плавилось бы при определённой температуре и сразу превращалось бы в жидкость — не было бы широкого интервала, где материал остаётся пластичным и пригодным для выдувания. Поэтому профессия стеклодува в привычном виде была бы невозможна.
Общий принцип для похожих заданий: сначала смотри, какие величины закреплены условием, а какие меняются; затем связывай явление с разностью давлений, испарением, смачиванием или строением кристаллов.
