Реши

Краткие ответы

1 — В
2 — В
3 — А
4 — Г
5 — Б
6 — А–3, Б–4, В–2, Г–1
7 — а) 320 К; б) −13 °C
8 — а) теплообмен; внутренняя энергия шара уменьшается; б) совершение работы над газом; внутренняя энергия газа увеличивается
9 — а) кинетическая энергия увеличилась; б) внутренняя энергия не изменилась
10 — план опыта ниже
11 — сначала термометр отдаёт тепло холодной воде, затем наступает тепловое равновесие
12 — механическая энергия превращается во внутреннюю, но не исчезает
13 — внутренняя энергия уменьшается; средняя кинетическая энергия молекул не меняется; потенциальная энергия взаимодействия уменьшается

Объяснения

Часть А

1. В.
Частицы вещества одновременно притягиваются и отталкиваются. На определённом расстоянии эти силы уравновешивают друг друга. Утверждения «только притяжение» или «только отталкивание» неверны.

2. В.
Диффузия — это самопроизвольное взаимное проникновение частиц одного вещества в другое благодаря их непрерывному хаотическому движению. Распространение соли в неподвижной воде без перемешивания — пример диффузии.

3. А.
В жидкости частицы расположены близко друг к другу, но могут перемещаться. Поэтому жидкость сохраняет объём, но принимает форму сосуда.

4. Г.
В кристаллическом твёрдом теле частицы расположены упорядоченно и колеблются около положений равновесия. Свободно перемещаться по всему объёму они не могут.

5. Б.
Вода смачивает чистое стекло, потому что молекулы воды сильнее притягиваются к стеклу. К воску вода притягивается слабее, поэтому собирается в капли.

Часть Б

6. А–3, Б–4, В–2, Г–1.

• А — рисунок частиц используется как модель.
• Б — предположение, которое нужно проверить, — гипотеза.
• В — ученик наблюдает, не вмешиваясь, — наблюдение.
• Г — специально поставленное сравнение — эксперимент.

Часть В

7.
Используем связь шкал: \[ T=t+273,\qquad t=T-273 \] при школьном округлении \(0^\circ C = 273 K\).

а) \(47^\circ C = 47+273 = 320\) К.
б) \(260\) К \(=260-273=-13^\circ C\).

Проверка: \(320-273=47\), \(-13+273=260\).

8.
а) Тёплый шар отдаёт тепло холодной воде. Способ изменения внутренней энергии — теплообмен. Внутренняя энергия шара уменьшается; внутренняя энергия воды при этом увеличивается.

б) Газ сжимают поршнем, теплообмена нет. Внутренняя энергия меняется за счёт совершения работы над газом. Работа внешних сил положительна, поэтому внутренняя энергия газа увеличивается, газ нагревается.

9.
а) Скорость тележки увеличилась, значит, кинетическая энергия тележки как целого \[ E_k=\frac{mv^2}{2} \] увеличилась.

б) Внутренняя энергия тележки не изменилась: по условию не изменились температура, форма и агрегатное состояние. Внутренняя энергия связана с движением молекул внутри тела, а не с движением тела как целого.

10. План опыта.
Нужно взять две чистые стеклянные капиллярные трубки одинаковой длины, но разного внутреннего диаметра, и опустить их вертикально в воду.

• Что изменяем: внутренний диаметр капиллярной трубки.
• Что сохраняем одинаковым: вода, её температура, материал и чистота трубок, атмосферное давление, вертикальное положение трубок, глубина погружения.
• Что измеряем: высоту подъёма воды в каждой трубке над уровнем воды в сосуде.

Если в трубке с меньшим внутренним диаметром вода поднимается выше, гипотеза подтверждается:
\[ h_{\text{узкая}}>h_{\text{широкая}}. \]

11.
Сначала термометр, находившийся при комнатной температуре, попадает в холодную воду. Он отдаёт тепло воде и сам охлаждается, поэтому его показания уменьшаются.

Затем температуры термометра и воды становятся одинаковыми — наступает тепловое равновесие. Теплообмен между ними прекращается, и показания перестают изменяться. После установления показаний температура термометра равна температуре воды, поэтому термометр показывает температуру воды.

12.
Санки обладают кинетической энергией. При трении о шероховатую поверхность эта механическая энергия превращается во внутреннюю энергию саней и поверхности: они немного нагреваются.

Энергия не исчезает: полная энергия сохраняется. Просто направленное движение саней переходит в хаотическое тепловое движение молекул. Поэтому сани останавливаются, но энергия не пропадает.

13.
При конденсации пар превращается в жидкость, молекулы сближаются.

• Внутренняя энергия конденсирующегося вещества уменьшается.
• Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул не изменяется, потому что температура остаётся постоянной \(100^\circ C\).
• Потенциальная энергия взаимодействия молекул уменьшается, так как молекулы сближаются и образуют жидкость.

Выделяющаяся при конденсации энергия передаётся окружающим телам.