Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 4401
i

Зимой школь­ник решил по­ста­вить опыт: налил в две тон­кие пла­сти­ко­вые бу­тыл­ки с прак­ти­че­ски не­рас­тя­жи­мы­ми стен­ка­ми го­ря­чую воду (почти ки­пя­ток) до са­мо­го гор­лыш­ка, одну плот­но за­крыл крыш­кой, а из дру­гой сна­ча­ла вылил воду и потом сразу же плот­но за­крыл крыш­кой, и вы­ста­вил обе бу­тыл­ки на мороз на всю ночь. В ре­зуль­та­те одна бу­тыл­ка лоп­ну­ла, а дру­гая сплю­щи­лась. Объ­яс­ни­те, ос­но­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских за­ко­нах и за­ко­но­мер­но­стях, какая из бу­ты­лок сплю­щи­лась и по­че­му.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  В пер­вой бу­тыл­ке была толь­ко го­ря­чая вода, а во вто­рой  — на­сы­щен­ные пары воды и малое ко­ли­че­ство воз­ду­ха.

2.  Ночью на мо­ро­зе обе бу­тыл­ки за счет всех видов теп­ло­от­да­чи  — кон­век­ции, теп­ло­про­вод­но­сти и теп­ло­во­го из­лу­че­ния  — осты­ли до тем­пе­ра­ту­ры окру­жа­ю­ще­го хо­лод­но­го воз­ду­ха.

3.  В пер­вой бу­тыл­ке вода сна­ча­ла охла­ди­лась до 0 °C, а потом при фа­зо­вом пе­ре­хо­де из жид­ко­го со­сто­я­ния в твер­дое от­да­ла теп­ло­ту кри­стал­ли­за­ции, за­мерз­ла и охла­ди­лась до низ­кой тем­пе­ра­ту­ры окру­жа­ю­щей среды. При этом объем воды вырос при­мер­но на 10% (это сле­ду­ет из таб­ли­цы плот­но­стей ве­ществ), что при­ве­ло к силь­но­му росту дав­ле­ния в бу­тыл­ке с не­рас­тя­жи­мы­ми стен­ка­ми, и она лоп­ну­ла.

4.  Пары воды во вто­рой бу­тыл­ке скон­ден­си­ро­ва­лись и за­мерз­ли, силь­но умень­шив свой объем, а дав­ле­ние в бу­тыл­ке упало до очень низ­ко­го зна­че­ния. По­это­му бу­тыл­ка под дей­стви­ем на­руж­но­го ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния сплю­щи­лась.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ (в дан­ном слу­чае п. 1–4) и ис­чер­пы­ва­ю­щие вер­ные рас­суж­де­ния с ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­нов (в дан­ном слу­чае  — яв­ле­ний теп­ло­от­да­чи  — кон­век­ции, теп­ло­про­вод­но­сти и из­лу­че­ния, фа­зо­вых пе­ре­хо­дов  — кон­ден­са­ции паров с умень­ше­ни­ем их объ­е­ма и кри­стал­ли­за­ции воды с ро­стом ее объ­е­ма, а также ре­зуль­та­та де­фор­ма­ции обеих бу­ты­лок).3
Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и дано пра­виль­ное объ­яс­не­ние, но со­дер­жит­ся один из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

В пред­став­лен­ных за­пи­сях со­дер­жат­ся лишь общие рас­суж­де­ния без при­вяз­ки к кон­крет­ной си­ту­а­ции за­да­чи.

ИЛИ

Рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме, или в них со­дер­жат­ся ло­ги­че­ские не­до­че­ты.

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Ука­за­ны не все не­об­хо­ди­мые яв­ле­ния и фи­зи­че­ские за­ко­ны, даже если дан пра­виль­ный ответ на во­прос за­да­ния.

ИЛИ

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые яв­ле­ния и фи­зи­че­ские за­ко­ны, но в не­ко­то­рых из них до­пу­ще­на ошиб­ка, даже если дан пра­виль­ный ответ на во­прос за­да­ния.

ИЛИ

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на по­лу­че­ние от­ве­та на во­прос за­да­ния, не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к вер­но­му от­ве­ту, со­дер­жат ошиб­ки.

1

Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.

0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 4366: 4401 Все

Kirill 14.01.2017 16:30

А по какой при­чи­не упало дав­ле­ние во вто­рой бу­тыл­ке?

Антон

В со­от­вет­ствии с урав­не­ни­ем мо­ле­ку­ляр­но-ки­не­ти­че­ской тео­рии p=nkT силь­ное умень­ше­ние кон­цен­тра­ции газа n при­во­дит к силь­но­му умень­ше­нию дав­ле­ния p.