Для изучения газовых законов лаборант изготовил газовый термометр, представляющий собой колбу с воздухом, герметично подсоединенную к изогнутой трубке, в открытой вертикальной части которой находится столбик воды. Нагревая воздух в колбе, лаборант наблюдал перемещение водяного столбика внутри трубки. Атмосферное давление при этом оставалось неизменным. Некоторые этапы эксперимента изображены на рисунке.
Какое(-ие) из утверждений соответствует(-ют) результатам этого опыта, проводимого при указанных условиях?
А) При нагревании газа изменение его объема пропорционально изменению температуры.
Б) При нагревании газа его давление увеличивается.
1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
Из рисунка видно, что каждый раз при нагревании воздуха в колбе на пять градусов водяной столбик поднимается на одинаковую величину (на одну риску). Следовательно, можно заключить, что изменение объема газа пропорционально изменению его температуры: утверждение А верно.
А вот утверждение Б неверно, так как эксперимент устроен таким образом, что давление внутри колбы все время остается неизменным. Действительно, на воздух в колбе давит атмосфера и гидростатическое давление столбика воды (на самом деле, вкладом от давления водяного столбика по сравнению с атмосферным давлением, конечно, можно пренебречь). Давление воздуха в колбе равно внешнему давлению, а поскольку последнее не изменяется, можно сделать вывод, что нагревание происходит изобарно.
Ответ: 1.

