Задание №5008. Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (рис. 2). Изменилась ли, и если изменилась, то как внутренняя энергия газа в колбе? Ответ поясните.


Задание №5008.
Объяснение физических процессов. ОГЭ по физике

Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (рис. 2).


Изменилась ли, и если изменилась, то как внутренняя энергия газа в колбе? Ответ поясните.

Пояснение:
В различных системах давление жидкостей и газов может быть как больше, так и меньше атмосферного. В этих случаях давление измеряют манометрами (от греч. манос — редкий, метрео — измеряю). Они бывают жидкостные и механические.

Действие открытого жидкостного манометра основано на свойстве сообщающихся сосудов и законе Паскаля. Он состоит из U-образной стеклянной трубки, частично наполненной какой-нибудь жидкостью. Для определения давления в сосуде его соединяют резиновой трубкой с одним коленом прибора. Если на поверхность жидкости в обоих коленах трубки действует одинаковое давление, то жидкость устанавливается в коленах на одном уровне.

Сумму кинетической энергии теплового движения всех молекул тела и потенциальной энергии их взаимодействия между собой называют внутренней энергией тела.

Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: совершением работы и теплопередачей.

На рисунке 1 жидкость в коленах манометра установилась на одном уровне, следовательно, атмосферное давление равно давлению газа в колбе.

Ни рисунке 2 высота столбов жидкости разная: в левом колене манометра уровень жидкости опустился, а в правом — повысился. Объясняется это тем, что давление внутри колбы увеличилось и стало больше атмосферного.

Давление газа на стенки сосуда или на тело, помещенное в газ, создается за счет ударов молекул, из которых состоит газ.

При повышении температуры возрастает скорость движения молекул, поэтому их удары о стенки сосуда становятся чаще и сильнее.

Следовательно, в данном случае колбу с газом опустили в горячую воду, в результате чего посредством теплопередачи температура и внутренняя энергия газа увеличились, что привело к повышению давления внутри колбы.

Источник: ФИПИ. Открытый банк тестовых заданий
Сообщить об ошибке


Тест с похожими заданиями