Качественные задачи,8 класс

8 класс

7. ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА

Кристаллические тела

396. Почему алмаз имеет большую прочность, чем графит?

397. Почему соль, брошенная на рас­каленные угли, трещит?

398. Как проще всего определить, какое из двух тел более твердое?

Плавление и отвердевание кристаллических тел

399. Почему космические корабли и ракеты снабжаются обшивкой из таких металлов, как бериллий, тантал, вольф­рам и др.?

400. Расплавится ли небольшой ку­сочек олова, если его бросить в тигель с расплавленным свинцом?

401. На рис. 58 дан график темпера­туры замерзания раствора поваренной соли в зависимости от процентного со­держания в нем соли. «Прочтите» гра­фик. При какой концентрации раствора точка замерзания наинизшая?

402. Почему в холодильниках по тру­бам, проложенным в помещении, кото­рое надо охлаждать, циркулирует не чис­тая вода, а соляной раствор?

403. а) Иногда тротуары посыпают солью, и от этого снег на тротуаре стаи­вает. Почему?

б) Где ноги стынут больше: на засне­женном тротуаре или на том же тротуа­ре, посыпанном солью?

404. В сосуде был лед при -10 °С. Сосуд по­ставили на горелку, которая дает в рав-ные промежутки времени одинако­вые количества теплоты. Укажите, какой из графиков (рис. 59) измене­ния температуры со временем построен для этого случая верно и в чем оши­бочны остальные графики.

405. Два тигля с одинаковым количе­ством расплавленного свинца остывают в разных помещениях — в теплом и холод­ном. Какой из графиков (рис. 60) постро­ен для теплого помещения и какой — для холодного? Найдите различия в графи­ках и объясните причины этих различий.

406. Почему морской лед, образуясь из соленой воды, сам в дальнейшем ста­новится почти совсем пресным?

Теплота плавления

407. Один из героев книги Г.Мало «Без семьи» поучал другого: «Если снег пере­станет, может наступить сильный мороз». Верно ли это? Дайте объяснение.

408. Почему мокрые пальцы пример­зают зимой к металлическим предметам и не примерзают к деревянным?

409. Расплавится ли кусок льда, име­ющий температуру О °С, если его по­

ложить в сосуд с водой при О °С? Атмо­сферное давление считать нормальным.

410. Чем объяснить, что в начале осе­ни в реках и озерах вода не замерзает, хотя температура воздуха на несколько градусов ниже нуля?

411. Большой сосуд с водой, поме­щенный в погреб, предохраняет овощи от замерзания. Почему?

412. Из чайника налили чай в стакан с сахаром и в стакан без сахара. Почему чай в первом стакане будет холоднее?

413. Лед тает при трении одного кус­ка о другой. Какие превращения энер­гии при этом происходят?

414. Почему в теплый зимний день лыжа оставляет на свежевыпавшем сне­гу тонкую ледяную корку — лыжню?

415. Почему вода, налитая на мерз­лую клюкву, замерзает?

416. Во время ледохода вблизи реки холоднее, чем вдали от нее. Почему?

417. Весной в воздухе уже тепло — температура воздуха выше О °С, а на ре­ках и на озерах лед еще стоит. Чем это объяснить?

418. Как влияет большая удельная теп­лота плавления льда на скорость весенне­го таяния снега и влажность почвы?

419. Ускорится ли таяние льда в теп­лой комнате, если накрыть его шубой?

420. Температура плавления стали 1400 °С. При сжигании заряда пороха в канале орудия развивается температура 3600 °С. Почему орудийный ствол не плавится?

421. Почему свинец можно распла­вить пламенем лампы, а железо нельзя?

422. Почему при сильных морозах для восстановления гладкости льда по­ливку катка производят горячей водой?

423. Почему тонкая медная проволо­ка плавится в пламени газовой плиты, в то время как толстый медный стержень даже не раскаляется докрасна?

Изменение объема при кристаллизации

424. В холодное время года из ра­диаторов выпускают воду, если машины

не будут длительное время работать. По­чему?

425. Если закупоренную бутылку с водой выставить на мороз, то вода, за­мерзая, разрывает бутылку. Опасно ли в этом смысле ставить закупоренную бу­тылку с водой в тающий лед при О °С?

426°. Замерзая в закрытом сосуде (например, в закупоренной бутылке), вода разрывает его. Что произойдет с чайным стаканом, если в нем заморо­зить воду?

427°. Почему при отвердевании пара­фина получается вогнутая поверхность?

428°. Чем объяснить, что во время сильных морозов в лесу трещат деревья?

429. Почему глубокие водоемы даже в очень холодную зиму не промерзают до дна?

Испарение жидкостей

430. Для осушения болот в субтро­пиках сажают эвкалипты. Куда девается вода, жадно впитываемая этими деревь­ями?

431. Чем заполнена торричеллиева пустота в ртутном барометре?

432. Почему глина, мучное тесто при нагревании не размягчаются, а затвер­девают?

433. Почему очень медленно сохнет белье, когда оно сложено в кучу?

434. Каково назначение сквозных от­верстий, которые оставляет пресс-под­борщик, прессуя сено?

435. Сохранится ли с течением вре­мени равновесие, если на одну чашку весов поставить тарелку с горячей во­дой, а на другую уравновешивающие ее гири?

436. Зернопульт служит для очистки зерна бросанием. Однако его применя­ют и для сушки, увеличивая скорость вы­брасывания зерна. Объясните сушку зер­на с помощью зернопульта.

437. Что делают, чтобы чернила ско­рее просохли, если под рукой нет про­мокательной бумаги?

438. На чердаках белье медленнее высыхает, чем на открытом воздухе, при одной и той же температуре. Почему?

439. Для чего летом после дождей или полива приствольные круги плодо­вых деревьев покрывают слоем перегноя, навоза или торфа?

Поглощение энергии при испарении

440. Громадные оросительные соору­жения вызывают некоторое снижение температуры в окружающей ^местности. Чем это объяснить?

441. Температура воды в открытых водоемах (прудах, озерах, реках) почти

всегда в летнюю погоду ниже темпера­туры окружающего воздуха. Почему?

442. Два куска хлопчатобумажной ткани смочены — один в воде, другой в масле — и отжаты. Почему на ощупь можно отличить сухую ткань от смочен­ной в воде, но трудно отличить сухую ткань от смоченной в масле?

443. Что стынет быстрее в одинако­вых условиях: жирный суп или чай?

444. Вода в бутылке, завернутой в мокрую тряпку, особенно на сквозня­ке, имеет температуру ниже, чем тем­пература окружающего воздуха. Поче­му?

445. Чтобы молоко не скисло в жар­кий день, сосуд следует поместить в воду и накрыть салфеткой, края которой опу­щены в воду. На чем основан этот спо­соб хранения молока?

446. Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?

447. Герой кинофильма «Матрос Чи­жик», желая определить направление очень слабого ветра, лизнул с одной сто­роны палец и, держа его вертикально в воздухе, стал медленно поворачивать. Как эти действия помогли ему опреде­лить направление ветра?

448. Почему вспотевшему человеку вредно выходить на холодный и сухой воздух?

449. Почему в сухом воздухе чело­век выдерживает температуру, превыша­ющую 100 °С?

450. Почему в закрытой кастрюле вода нагревается быстрее, чем в откры­той?

451. Почему водой можно погасить костер?

Конденсация пара

452. Одним из следствий посадки лесополос и создания искусственных во­доемов является снижение вероятнос­ти весенних утренних заморозков — вра­га огородов и садов. Объясните, поче­му.

453. Почему стекло покрывается тон­ким слоем влаги, если на него подышать?

454. В морозный день в открытую форточку теплой комнаты валит густой туман. Почему?

455. Почему летом на лугу после за­хода солнца туман сначала появляется в низинах?

456. Почему в зимнее время у чело­века усы, борода и даже волосы на го­лове во время пребывания на улице по­крываются инеем?

457°. Почему холодильник время от времени приходится выключать и раз­мораживать?

Процесс кипения

458. При нагревании воды пузырьки пара образуются вначале у дна сосуда. Почему?

459. Почему, пока жидкость не ки­пит, пузырьки пара, образующиеся у го­рячего дна сосуда, поднимаясь вверх, снова уменьшаются и исчезают?

460. Почему чайник шумит перед за-кипанием воды в нем?

461. Зачем в крышке чайника дела­ют дырочку?

Температура кипения

462. Нагреется ли до более высокой температуры вода, если она будет доль­ше кипеть?

463. Чем объяснить, что продолжи­тельность варки картофеля, начиная с момента кипения, не зависит от мощно­сти нагревателя?

464. Почему самовар не распаивает­ся от горящих углей, пока в нем есть вода?

465. В кипящую воду можно спокой­но налить растительное масло; если же в кипящее масло капать воду, то оно раз­брызгивается. Почему?

466. Признаками примеси воды в сма­зочном масле являются пузырьки, пена и треск, наблюдаемые при нагревании масла до 100—110 °С. Объясните такой способ проверки качества масла.

467. Сосуд емкостью 500-600 см³ на одну треть заполнен водой, имею­щей температу­ру 80-90 °С (рис. 61).

Через бюретку А впускаем немного эфира. Какое при этом можно наблю­дать явление?

468. Как можно очистить ртуть, со­держащую примеси цинка и олова?

469. Даны графики нагревания и ки­пения одинаковых масс воды, спирта и эфира (рис. 62). Для каждого графика определите, к какой из этих жидкостей он относится. (Нагреватели во всех слу­чаях имеют одинаковую мощность.)

471. В одном из стаканов находится некоторое количество спирта при О °С, а в другом — такое же по массе коли­чество воды при температуре О °С. Как зависит температура жидкостей в стака­нах от времени, если ежесекундно им сообщают одинаковые количества теп­лоты? Ответ проиллюстрируйте графи­ком. (Количеством теплоты, затраченным на нагревание стакана, пренебречь.)

472. Удельная теплота парообразо­вания воды значительно больше, чем эфира. Почему же эфир, налитый на руку, производит значительно большее охлаждение, чем вода?

473. Одинаково ли число секций у радиаторов водяного и парового отопле­ния, используемых для нагревания по­мещений одинаковой кубатуры до оди­наковой температуры?

474. Если в паропроводе парового отопления измерить температуру перед радиатором и в трубе, отводящей воду из радиатора, то температура окажется одинаковой (близкой к 100 °С). Почему же радиатор нагревает воздух в поме­щении?

475. Можно ли вскипятить воду, по­догревая ее паром, имеющим темпера­туру 100 °С?

476. Как кипением заставить воду замерзнуть?

477. Почему кипение воды в метал­лическом сосуде прекращается немед­ленно по снятии сосуда с огня, а в гли­няном оно продолжается еще некоторое время?

478. Какая вода быстрее будет ох­лаждать раскаленный металл: холодная (температура +20 °С) или горячая (тем­пература +100 °С)?

8. ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ Работа газа и пара при расширении

479. Оба конца стеклянной трубки закройте картофельными пробками. На­

грейте середину трубки в пламени спир­товки. Пробки вылетят. Объясните явле­ние.

480. Какие превращения энергии про­исходят во время выстрела из винтов­ки?

481. На дне и крышке консервных банок выштампованы концентрические круги (гофры). Какое они имеют значе­ние?

482. В каком случае совершается большая работа: при сжатии до давле­ния 100 Н/см² литра воды или воздуха?

483. В цилинд­ре, снабженном поршнем, находит­ся некоторая мас­са газа. В каком случае для нагрева­ния этого газа до температуры / по­требуется большее

количество теплоты: если цилиндр нахо­дится в положении А или в положении В (рис. 64)? Начальная температура газа в обоих случаях одинакова. Трением пор­шня о стенки цилиндра пренебречь.

484. На рис. 65 изображен прибор, главная часть которого — кипятильник Франклина КМ. Прибор закреплен на оси АВ над стеклянной кюветой С, напол­ненной теплой водой. Кипятильник яв­ляется тепловым двигателем, так как периодически колеблется, причем его шарики поочередно погружаются в воду. Объясните явление.

485. Эфирный тепловой двигатель (рис. 66) устроен так: три стеклянные трубки А с шариками В на концах, в которых находится серный эфир, за­крепляются на вращающемся бараба­не С. Ниже оси барабана С устанавли­вается бак D с теплой (выше 35 °С) водой.

а) Объясните принцип работы двига­теля.

б) В какую сторону вращается бара­бан?

в) Будет ли работать двигатель, если все шесть его шариков погружены в воду?

Двигатель внутреннего сгорания

486. Чем больше цилиндров у дви­гателя внутреннего сгорания, тем мень­ше по размерам маховое колесо. По­чему?

487. Когда газ в цилиндре двигателя обладает большей внутренней энергией:

после проскакивания искры или к концу рабочего хода?

488. Почему между цилиндром и пор­шнем двигателя внутреннего сгорания оставляют зазор?

489. Какую форму должен иметь пор­шень двигателя внутреннего сгорания, если учесть, что днище его нагревается до более высокой температуры, чем юбка?

490. Почему поршень делается из легкого материала с хорошей теплопро­водностью и небольшим тепловым рас­ширением?

491. Сколько оборотов в 1 с делает вал одноцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, если за это время происходит 25 вспышек горю­чей смеси?

492. Почему выпуск отработанных га­зов (если у автомобиля нет глушителя) происходит с шумом? В чем смысл ра­боты глушителя?

493. На рис. 67 дана схема коленча­того вала автомашины, колена которого соединены с поршнями, двигающимися в цилиндрах /, 2, 3 и 4. Сообразите, ка­кой может быть порядок работы цилин­дров, если колена вала расположены под углом в 180°.

494. Из одинакового ли материала должны делаться впускной и выпускной клапаны?

495. Почему высота подъема самоле­тов, двигатели которых работают на сме­си горючего и воздуха, ограничена?

496. Зажигание горючей смеси в ци­линдре двигателя внутреннего сгора­ния происходит несколько раньше, чем поршень достигнет верхней мертвой точки. Что произойдет, если зажигание будет слишком раннее или слишком позднее?

Паровые котлы и турбины

497. Почему в водотрубном котле систему труб, по которым циркулирует вода, располагают наклонно к горизон­ту?

498. Как можно уменьшить высоту трубы, не ослабляя тяги в топке котла?

499. Почему мощные механизмы при­водят в движение не паровыми поршне­выми машинами, а паровыми турбинами?

500. а) Почему стенки парового кот­ла лучше делать из железа или меди? б) Почему очищают котлы от накипи?

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

9. СТРОЕНИЕ АТОМА

Электризация тел при соприкосновении

501. В сухом помещении потрите су­хой рукой надутый воздухом резиновый детский шар, затем поднесите его к ка­кому-либо предмету (хотя бы к потолку комнаты). Шарик «прилипает» и держит­ся много часов. Объясните явление.

502. Какие меры предосторожности надо принять, чтобы при переливании бензина из одной цистерны в другую он не воспламенился (но не от неосторож­ного обращения с огнем)?

503. Для заземления цистерны бен­зовоза к ней прикрепляют стальную цепь, нижний конец которой несколь­кими звеньями касается земли. Почему такой цепи нет у железнодорожной цис­терны?

504. Почему при быстром перематы­вании пленки на магнитофоне она при­обретает способность «прилипать» к раз­личным предметам?

505. Почему мельчайшие капельки одеколона, разбрызгиваемого пульвери­затором, оказываются наэлектризован­ными?

506. Газета «Известия» 22 марта 1969 года поместила следующий репортаж своих спецкорреспондентов Г.Дейничен-ко и Б.Федосова: «...В Швеции сейчас наблюдается любопытное явление... Здо­роваешься за руку, и вдруг тебя бьет ток, взялся за какой-то металлический пред­мет — опять удар. В чем дело? Все объ­ясняется просто. Воздух Скандинавии сейчас настолько сух, что статическое электричество не уходит из организма, а накапливается в нем в больших коли­чествах. От чрезмерной наэлектризован-ности люди становятся более раздражи­тельными и повышенно возбудимыми». Насколько, с точки зрения физики, обос­нованы выводы авторов?

Два рода зарядов. Взаимодействие тел, имеющих заряды

507. Может ли одно и то же тело, например, эбонитовая палочка, при тре­нии электризоваться то отрицательно, то положительно?

508. Если вынуть один капроновый чулок из другого и держать каждый в руке на воздухе, то они расширяются. Почему?

509. Если подвесить к шарику кон­дуктора электрофорной машины метал­лический сосуд с небольшими отверсти­ями в дне, из которых вытекают тонкие струйки воды, то при вращении кругов машины капли воды начинают разбра­сываться? Объясните явление.

Электроскоп. Понятие об электрическом поле

510. Если сухой незаряженной па­лочкой из оргстекла провести по метал­лическому стержню электроскопа, то электроскоп показывает заряд. Откуда же появился этот заряд?

511. Как при помощи отрицательно заряженной палочки узнать неизвестный знак заряда электроскопа?

512. Правильно ли утверждение, что два заряда, равные по величине, но про­тивоположные по знаку, уничтожаются, если их поместить на один и тот же про­водник?

Строение атома

513. Если в колбу,наполненную воз­духом, поместить радиоактивное веще­ство, то альфа-частицы не вызывают све­чения сернистого цинка, которым пок­рыты ее стенки. При откачивании же воздуха стенки начинают светлеть. По­чему?

514. Каково строение ядер атомов азота ¹⁴₇/V, калия ³⁹₁₉К, висмута²⁰⁹₈₃ Bi?

515. Чем отличаются ядра изотопов лития ¹₃Li и ⁶₃Li?

516. Сколько протонов и нейтронов содержат ядра изотопов кислорода ¹⁶₈О, ,¹⁷₈O,¹⁸₈ O?

Объяснение электризации тел

517. Если стеклянная палочка тре­нием об амальгамированную кожу за­ряжается положительным электричес­ким зарядом, то какой заряд получает кожа?

518. Металлическому шарику сооб­щают положительный заряд. Как изме­няется при этом его масса?

Проводники и непроводники электричества

519. Можно ли наэлектризовать воду?

520. При каких условиях можно на­электризовать кусок металла?

521. Почему стержень электроскопа делается всегда из металла?

522. Почему электризация при трении была раньше всего замечена на непрово­дящих электричество телах?

523. Почему в опытах по электриза­ции рекомендуется подвешивать различ­ные наэлектризованные тела не на про­стых нитях, а на шелковых?

524. Если шарик, висящий на шелко­вой нити, укрепленной на проводящей подставке, приблизить к кондуктору элек­трической машины, то шарик приходит в колебательное движение, касаясь то кон­дуктора, то подставки. Объясните явле­ние. Как изменится явление, если шарик подвесить на проводящей нити?

525. Почему провода электрической сети прикрепляют к столбам при помощи фарфоровых держателей, а не прямо к металлическим крюкам?

10. СИЛА ТОКА, НАПРЯЖЕНИЕ, СОПРОТИВЛЕНИЕ

Электрический ток

526. Если между параллельными ме­таллическими пластинами, присоединен­ными к кондукторам работающей элек­трофорной машины, поместить легкие пушинки, то возникает интенсивное их движение от одной пластины к другой. Какое физическое явление будет смоде­лировано этим движением?

527. Если вблизи отрицательно заря­женного тела q расположен металличес­кий шар, то на ближайшей его стороне А (рис. 68, о) будет сосредоточен по­ложительный заряд, а на противополож­ной В — отрицательный. Приведем шар во вращение вокруг оси симметрии по на­правлению движения часовой стрелки. Тогда положительный заряд останется не­подвижным относительно заряда q (вслед­ствие притяжения к нему) и одновремен­но будет перемещаться по поверхности шара вследствие вращения шара. Следо­вательно, должен возникнуть и поверхнос­тный ток. Так ли это? Что изменится, если шар заземлить (рис. 68, б)?

Гальванические элементы и аккумуляторы

528. Как изменится действие элемен­та Вольта, если его медный электрод за­менить цинковым или цинковый заменить вторым медным?

529. Объясните, в чем состоит ошиб­ка, допущенная при составлении бата­реи, изображенной на рис. 69.

530. Проверьте чувствительным при­бором, получится ли гальванический эле­мент, если медную и стальную проволо­ки воткнуть в овощи (картофель, поми­дор, лук, морковь и др.) или фрукты (яб­локо, вишня, лимон и др.)?

531. Правильно ли название «сухой элемент»? Зачем сухие элементы зали­вают сверху смолой?

532. Алюминиевый чайник, в кото­рый налит раствор поваренной соли, при­соединен медным проводом к клемме школьного демонстрационного гальвано­метра. Ко второй клемме присоединен железный стакан. Что произойдет при переливании жидкости из чайника в ста­кан?

533. Почему аккумуляторы называ­ются иногда вторичными элементами?

Электрическая цепь и ее составные части

534. Почему не горит исправная лам­почка в цепи, изображенной на рис. 70?

535. Дана цепь, в которой ток равен нулю (рис. 71). Как надо включить в цепь другое сопротивление Ry чтобы ампер­метр показал ток?

536. Электрическая цепь составлена из двух гальванических элементов одно­го и того же рода (например Лекланше), но различающихся своими размерами и включенных навстречу друг другу (рис. 62). Каков ток в такой цепи?

Электрический ток в электролитах

537. Концы двух проволок, соединен­ных с полюсами батарейки карманного фонарика, опускают в водопроводную воду на небольшом расстоянии друг от друга. Какое при этом будет наблюдать­ся явление?

538. Почему трудно, а иногда почти невозможно зарядить электроскоп в сы­рой комнате?

539. Почему фарфоровые изолято­ры для наружной электропроводки де­лаются в форме колокольчиков?

540. При устройстве заземления хо­рошо провод зарыть на глубину до 2,5 м. Однако в полевых условиях это не всег­да представляется возможным. Поэтому заземление часто делают в виде штыря, забитого в землю. Почему в этом случае полезно место заземления полить соле­ной водой?

541. Почему при возникновении по­жара в электроустановках нужно немед­ленно отключить рубильник? Почему не­льзя гасить огонь, вызванный током, во­дой или обычным огнетушителем, а не­обходимо применять сухой песок или пескоструйный огнетушитель?

Действия электрического тока

542. В квартире погас электрический свет. При осмотре проволочки предо­хранителя мальчик обнаружил оплавлен­ный конец ее обрыва. На каком дейст­вии тока было основано применение это­го предохранителя?

543. Нужно покрыть слоем меди угли для дуговой лампы (слой меди улучшает контакт с проводом, подводящим к уг­лям ток). Что нужно взять в качестве электролита для такого процесса?

544. Открытие физика Араго в 1820 г. заключалось в следующем: когда тон­кая медная проволока, соединенная с источником тока, погружалась в желез­ные опилки, то они приставали к ней. Объясните это явление.

545. В коробке перемешаны медные винты и железные шурупы. Каким обра­зом можно быстро рассортировать их, имея аккумулятор, достаточно длинный медный изолированный провод и желез­ный стержень?

546. Предложите способ, которым можно поднять электромагнитным подъ­

емным краном деревянный ящик с гру­зом.

Направление электрического тока

547. Укажите направление тока внут­ри и вне аккумулятора при его зарядке и разрядке.

548. Как направлен ток (см. задачу 527) относительно читателя, относитель­но наблюдателя, находящегося на шаре? Изменятся ли ответы, если тело q будет иметь положительный заряд?

Количество электричества и сила тока. Амперметр

549. В электропоезде ток идет по воз­душному проводу, двигателю вагона и рельсу. Одинакова ли сила тока в тон­ком проводе и толстом рельсе?

550. Амперметр присоединен к цепи (рис. 72) в точке D. Куда надо присо­единить клемму А/прибора, чтобы он не был испорчен и показывал ток в цепи?

ОТВЕТЫ, РЕШЕНИЯ, УКАЗАНИЯ

396. Атомы алмаза образуют крис­таллическую решетку, одинаково сопро­тивляющуюся разрушающему действию сил во всех направлениях. Кристалличес­кая решетка графита легче разрушается в одних направлениях, чем в других.

397. Вода внутри соли, превращаясь в пар, разрывает кристаллы.

398. Нанести царапину одним телом на поверхности другого.

399. Указанные металлы имеют вы­сокую температуру плавления.

400. Расплавится.

401. При 22,5%.

402. Температура замерзания соля­ного раствора ниже О °С.

403. а) Снег взаимодействует с со­лью, образуется раствор соли в воде, температура замерзания которого ниже температуры воздуха. Раствор стекает с тротуара, и снег исчезает; б) так как тем­пература раствора ниже температуры чистого снега, то ноги стынут на мокром тротуаре больше.

404. Верным является второй гра­фик. На первом графике удельные теплоемкости льда и воды одинако-

вы, что неверно. На третьем графике начальная температура равна О °С, удельные теплоемкости льда и воды одинаковы, и температура плавления льда указана выше О °С, что тоже неверно.

405. Первый график — для более хо­лодного помещения.

406. При небольшом морозе соль в виде раствора покидает лед.

407. Примета указана верно. Обра­зование кристалликов снега и льда свя­зано с выделением энергии (скрытой теплоты плавления льда. — Ред.) в ок­ружающую среду (в атмосферу). Поэ­тому при снегопаде большого пониже­ния температуры воздуха быть не мо­жет. (Кроме того, облака предохраня­ют Землю от потерь на излучение энер­гии в космос. — Ред.)

408. Металл, обладая большей, чем дерево, теплопроводностью, отводит от тонкой пленки воды теплоту настолько быстро, что она охлаждается ниже точ­ки плавления и замерзает.

410. Большой удельной теплоем­костью воды.

411. Вследствие большой удельной теплоемкости и удельной теплоты плав­ления вода — хороший аккумулятор энер­гии. При большом понижении темпера­туры воздуха вне погреба внутри него температура значительно не снижается, так как сосуд с водой становится нагре­вателем.

412. На растворение сахара (на раз­рушение его кристаллической решетки) расходуется энергия.

413. Механическая энергия превра­щается во внутреннюю.

414. При трении лыжи о снег он пла­вится, а затем снова отвердевает.

415. Температура клюквы значитель­но ниже О °С. Вода отдает тепло клюк­ве, охлаждается и замерзает.

416. При плавлении лед отбирает не­которое количество теплоты у окружа­ющего реку воздуха. Вследствие этого температура воздуха вблизи реки пони­жается.

417. Большой удельной теплотой плавления льда.

418. Большая удельная теплота плав­ления уменьшает скорость таяния снега. Этим предупреждаются сильные весен­ние паводки, а почва насыщается вла­гой.

419. Нет, шуба не греет, она, обла­дая плохой теплопроводностью, замед­лит приток тепла ко льду и его таяние.

420. За короткое время выстрела орудие не успевает получить необходи­мое для нагревания и плавления коли­чество теплоты.

421. У свинца ниже точка плавления и меньше удельная теплота плавления, чем у железа.

422. Горячая вода расплавляет тон­кий слой льда, не так быстро замерзает, успевает растечься, и поверхность льда получается гладкой.

425. Нет, так как вода в бутылке за­мерзать не будет.

426. Вода, замерзая, расширяется не только вверх, но и в стороны. Стекло при этом, наоборот, сжимается. Это вы­зывает появление в стекле напряжений, приводящих к его разрушению.

427. При отвердевании объем пара­фина уменьшается.

428. Замерзающая в капиллярах де­рева вода разрывает его волокна.

430. Испаряется с. поверхности листь­ев дерева.

431. Парами ртути.

432. Вследствие испарения воды.

433. Мала поверхность испарения.

434. Увеличивается площадь испаре­ния.

435. Нет. Вследствие испарения мас­са воды в тарелке уменьшится, и чашка с гирями опустится.

436. Зерно, выброшенное зернопуль­том, движется в воздухе с большой ско­ростью. При этом возникает встречный поток воздуха. Этот ветер и увеличивает скорость испарения влаги с поверхнос­ти зерна.

439. Чтобы не было интенсивного испарения воды.

440. Поглощением энергии при испа­рении. (Поступающая от Солнца энер­гия тратиться не только на нагревание окружающих тел, воздуха и т. д., но и на испарение воды. — Ред.)

442. Влажная ткань вследствие испа­рения воды всегда холоднее, чем окру­жающая среда. Масло испаряется очень плохо, поэтому нет эффекта охлажде­ния. Ощущение холода усиливается тем, что вода обладает большей теплопровод­ностью, чем масло.

444. При ветре происходит интенсив­ное испарение. Необходимая для этого энергия черпается за счет внутренней энергии бутылки и содержащейся в ней жидкости; вследствие этого температу­ра бутылки с водой понижается.

445. Постоянное испарение воды с салфетки вызывает охлаждение молока.

446. См. ответ к задаче 444.

447. Со стороны, где дует ветер, про­исходит более быстрое испарение вла­ги, и палец ощущает прохладу.

448. Быстрое испарение пота в сухом воздухе сильно переохлаждает организм человека и может вызвать простуду.

449. В сухом воздухе пот испаряется и охлаждает организм человека.

450. Из закрытой кастрюли не уда­ляется пар, уносящий с собой энер­гию, затраченную на его образование, и охлаждающий этим воду в кастрю­ле.

451. Испарение воды приводит к сни­жению температуры горящего дерева настолько, что процесс горения прекра­щается. Кроме того, пар обволакивает горящее тело и прекращает доступ кис­лорода к нему.

452. В лесистой местности при охлаж­дении воздуха происходит конденсация водяных паров. При этом выделяется теплота парообразования, что замедля­ет охлаждение воздуха и тем самым может предотвратить наступление весен­них утренних заморозков.

453. Водяной пар, содержащийся в выдыхаемом легкими теплом воздухе, конденсируется на более холодной стек­лянной пластинке.

454. Холодный наружный воздух на­столько охлаждает соприкасающийся с ним" пар, содержащийся в комнатном воздухе , что он конденсируется и появ­ляется туман — большое количество мел­ких капелек воды в воздухе.

455. В низине температура воздуха ниже, чем на холме.

456. Вследствие конденсации водяно­го пара, содержащегося в выдыхаемом человеком воздухе.

457. Большинство продуктов содер­жит воду. Испаряясь, она затем замер­зает на самой холодной части холодиль­ника — испарителе, и он покрывается толстой снеговой шубой, обладающей низкой теплопроводностью. Это приво­дит к уменьшению теплоотвода из каме­ры, и температура в холодильнике пони­жается недостаточно.

458. Слой воды, соприкасающийся с нагреваемым дном сосуда, имеет наибо­лее высокую температуру.

459. Попадая в более холодные слои жидкости, пар, содержащийся в пузырь­ках, конденсируется, давление его умень­шается, и пузырек либо уменьшается в размерах, либо исчезает.

460. Образующиеся у дна сосуда пу­зырьки пара поднимаются вверх и попа­дают в холодные слои воды. Здесь пар конденсируется, пузырек «захлопывает­ся». Массовое исчезновение пузырьков пара образует шум.

461. Для выхода пара. Без дырочки в крышке пар может выплеснуть воду через носик чайника.

462. Нет.

463. Продолжительность варки опре­деляется временем пребывания продук­та при определенной температуре. Мощ­ность нагревателя не влияет на темпе-

ратуру кипения, а влияет на скорость испарения воды.

464. Пока в самоваре есть вода, тем­пература его не может подняться выше 100 °С.

465. Температура кипения масла выше температуры кипения воды (напри­мер, точка кипения льняного масла 316 °С). Вода, попадая в кипящее мас­ло, быстро испаряется, и пар разбрыз­гивает масло.

466. Вода в масле закипает быстрее, чем само масло, и вызывает указанные явления.

467. Из трубки В ударит фонтан.

468. У ртути точка кипения ниже, чем у цинка и олова. Поэтому ртуть можно очистить перегонкой.

469. Для воды — график III, для спир­та - график II, для эфира - график I.

472. Количество теплоты, отнимае­мой от окружающей среды испаряющей­ся жидкостью в единицу времени, зави­сит от массы испарившейся жидкости и удельной теплоты парообразования. Масса ежесекундно испаряющегося эфи­ра больше массы испаряющейся за то же время воды, так как температура руки человека выше точки кипения эфира. Поэтому рука сильнее охлаждается, ког­да она смочена эфиром.

473. Нет, у радиатора водяного ото­пления секций больше, поскольку каж­дый грамм пара, конденсируясь при 100 °С, отдает большее количество теп­лоты.

474. Радиатор нагревается той энер­гией, которая выделяется при конденса­ции пара (теплотой парообразования).

475. Нельзя.

476. Надо производить откачку воз­духа и водяного пара из сосуда, где на­ходится вода, так, чтобы вода все время кипела.

477. Теплоемкость глиняного сосуда больше металлического. Поэтому от гли­няного сосуда еще некоторое время пе­редается то количество теплоты, кото­рое необходимо для кипения воды.

478. Быстрее будет охлаждать металл вода при 100 °С, так как, испаряясь, каж­дый грамм ее отбирает от металла 539 калорий, в то время как каждый грамм холодной воды, нагреваясь на 1 °С, от­бирает от металла лишь одну калорию.

479. При нагревании воздуха в труб­ке давление его увеличивается, он рас­ширяется и выталкивает пробки.

480. При выстреле порох сгорает, образуются раскаленные газы, произво­дящие огромное давление. Энергия хи­мической реакции передается образовав­шимся в ее результате газам, которые совершают работу по увеличению кине­

тической энергии летящей пули и кине­тической энергии отдачи винтовки. Часть этой энергии идет на нагревание ствола, на образование звуковой волны; осталь­ная часть энергии остается в нагретых газах, вылетающих вслед за пулей, и в конце концов передается молекулам ок­ружающего воздуха.

481. При такой форме крышки легко прогибаются наружу и вовнутрь банки. А это будет происходить, когда при из­менении температуры меняется объем жидкости и газа, заключенных в банке.

482. Работа по сжатию воды близка к нулю, так как она при этом практиче­ски не изменяет своего объема. Работа по сжатию воздуха будет отлична от нуля.

483. При нагревании газ расширяет­ся. Если цилиндр находится в положе­нии В, то газ при расширении соверша­ет работу, идущую на поднятие поршня (на увеличение потенциальной энергии поршня) и на увеличение потенциальной энергии самого газа. Эта работа совер­шается за счет подводимого к газу ко­личества теплоты. Если же цилиндр на­ходится в положении А, то поршень опус­кается. Работа, ведущая к уменьшению потенциальных энергий газа и поршня, совершается внешней силой тяжести. В этом случае для нагревания газа до тем­пературы / потребуется меньшее коли­чество теплоты.

484. Шарик К, в котором эфира боль­ше, перевешивает и, соприкасаясь с теп­лой водой, нагревается. В нем возраста­ет давление паров эфира. В шарике М, находящемся в контакте с окружающим холодным воздухом, давление паров эфира будет меньше. Поэтому эфир из шарика К вытесняется в шарик М, по­следний перевешивает и погружается в воду. Затем процесс повторяется.

485. а) Пусть в начальный момент эфир целиком заполняет шарик B1 По­пав в теплую воду, эфир в нем нагрева­ется, закипает и давлением паров пере­гоняется в шарик B4. За время движения шарика B1, внутри теплой среды (вал вра­щается по ходу часовой стрелки) из него вытекает максимально возможное коли­чество эфира так, что шарик B4 пройдя вертикальную плоскость, становится тя­желее шарика B1 (см. состояние шари­ков В3—В6). Аналогичное происходит со всеми шариками, находящимися в воде. Итак, за счет энергии теплой воды эфир перетекает из шариков B3 B2 B1, в ша­рики B6 B5 В4.

б) В результате этого правая сторо­на вала двигателя оказывается все вре­мя тяжелее, и он вращается по ходу ча­совой стрелки.

в) Система является тепловым двига­телем. Если все шарики погрузить в воду, вал вращаться не будет, потому что тем­пература эфира во всех шариках будет одинакова и он не будет перетекать из одного шарика в другой.

486. С увеличением числа цилиндров возрастает масса подвижных деталей, (это способствует увеличению инер­ционности заданного вращения. — Ред.), что позволяет уменьшить массу махово­го колеса.

487. В первом случае, так как за счет своей внутренней энергии газ во время рабочего хода совершает полезную ра­боту.

488. Так как во время работы двига­теля поршень имеет температуру боль­шую, чем цилиндр. При точной подгонке размеров поршня и цилиндра произой­дет заклинивание цилиндра, и двигатель может выйти из строя.

489. В верхней части поршень должен иметь меньший диаметр, чем в нижней.

490. При плохой теплопроводности поршень расплавился бы, а изготовлен­ный из металла с большим тепловым расширением заклинивался бы в цилин­дре.

491. 50 оборотов.

492. Отработанные газы при выпус­ке из цилиндра имеют значительно боль­шее давление, чем атмосферный воздух. Расширяясь с большой скоростью, они создают шум. Смысл работы глушителя состоит в уменьшении скорости выхода газа из цилиндра двигателя.

493. Так как колена вала расположе­ны под углом в 180 °С, то при рабочем ходе в первом цилиндре в четвертом будет впуск — поршни идут одновремен­но вниз. В одном из средних цилиндров — сжатие, а в другом — выпуск, потому что поршни идут вверх.

494. Выпускной клапан работает в более жестком режиме (при больших температурах), чем впускной, поэтому его изготовляют из жаропрочной стали.

495. Вследствие разреженности воз­духа и недостатка в нем кислорода.

496. При слишком большом опереже­нии в двигателе возникают стуки: рас­ширяющиеся газы оказывают воздейст­вие на поршень раньше, чем тот оказал­ся в верхней мертвой точке. При позд­нем зажигании смесь не успевает сго­реть и выбрасывается в глушитель вмес­те с отработанными газами. Возможны взрывы этих остатков горючей смеси в сильно нагретом глушителе. В том и дру­гом случае кпд двигателя снижается.

497. Чтобы обеспечить подъем паро­водяной смеси и создать условия для естественной циркуляции воды в котле.

498. Надо создать искусственную тягу. Например, введя трубку, через ко­торую пропускается струя пара. Пар, увлекая за собой дым и газы, усиливает тягу в топке котла.

499. Поршневые машины при той же мощности имеют большие размеры и вес и меньший кпд. В ряде случаев это тех­нически неудобно и экономически невы­годно.

500. а) Чтобы улучшить теплопровод­ность стенок котла и этим поднять его кпд.

б) Слой накипи ухудшает теплопро­водность стенок котла, приводит к появ­лению выпучин, трещин и в конце кон­цов к порче котла.

501. При трении шарик электризует­ся и приобретает способность притяги­ваться к другим предметам.

502. Во время перевозки и при пере­ливании бензин электризуется, может возникнуть искра, и бензин вспыхнет. Чтобы этого не произошло, обе цистер­ны и соединяющий их трубопровод за­земляют.

503. Потому что железнодорожная цистерна заземлена через колеса и рельсы.

504. При трении пленка электризует­ся.

505. Электризация происходит при трении капелек о воздух.

506. Статическое электричество мо­жет образоваться на теле человека. Но причиной этого является шелковая или синтетическая одежда и обувь. Сухость воздуха способствует удержанию зарядов на теле человека. Статическое электри­ческое поле оказывает определенное воз­действие на нервную систему человека.

507. Может в зависимости от того, чем ее натирают.

508. При трении чулки электризуют­ся. Одноименные заряды отталкивают­ся. Поэтому поверхность чулка раздува­ется.

509. Струи отталкиваются друг от друга, так как имеют одинаковые по зна­ку заряды.

510. При трении палочки о стержень электроскоп электризуется.

511. Приблизить палочку к шарику электроскопа. Если листочки его разой­дутся еще больше, то электроскоп заря­жен отрицательно, если листочки опус­тятся, то — положительно.

512. Заряды не уничтожаются. Каж­дый из них создает свое электричес­кое поле. Но заряды могут располагать­ся так, что их суммарное доле равно нулю.

513. Альфа-частицы в колбе с воз­духом испытывают частые столкновения

с атомами газа, поэтому длина свобод­ного пробега у них небольшая, они быст­ро теряют свою энергию и могут не по­пасть на стенку колбы. При откачивании газа средняя длина пробега альфа-час­тиц резко возрастает, и они начинают попадать на стенки колбы, вызывая све­чение.

514. Ядро азота содержит 7 прото­нов и 7 нейтронов, калия — 19 протонов и 20 нейтронов, висмута - 83 протона и 126 нейтронов.

515. Первое имеет на один нейтрон больше, чем второе.

516. Восемь и восемь, восемь и де­вять, восемь и десять.

517. Отрицательный.

518. Масса шарика уменьшается, так как при электризации положительным зарядом уменьшается число электронов в заряженном теле.

519. Да.

520. Изолировав его от других пред­метов (особенно от земли).

521. Чтобы заряды могли переме­щаться.

522. Потому что на таких телах за­ряд не стекает, а остается в том месте, где он образован.

523. Чтобы не было утечки зарядов (шелк - изолятор).

524. Под действием электрического поля зарядов машины шарик на шелко­вой нити притягивается к кондуктору, получает заряд, отталкивается от кон­дуктора, притягивается к подставке, от­дает ей свой заряд, затем снова притя­гивается к кондуктору и т. д. Если ша­рик подвешен на проводящей нити, он притянется к кондуктору и «прилипнет» к нему вследствие того, что на соприка­сающейся с кондуктором стороне шари­ка все время будет находиться заряд, противоположный заряду кондуктора.

525. Фарфор - хороший изолятор.

526. Электрический ток. Пушинки как заряженные частицы осуществляют упо­рядоченное движение в электрическом поле.

527. В первом случае возникнут два равных противоположно направленных взаимно компенсирующих друг друга тока, так что суммарный ток равен нулю. Во втором случае отрицательный заряд уйдет в землю, и возникнет ток.

528. Элемент не будет действовать.

529. Два элемента, расположенные внутри, ничего не прибавляют к дейст­вию элемента, от пластинок которого отходят провода батареи.

531. Название неточное, так как меж­ду электродами имеется киселеобразная жидкость, а чтобы она не вытекала и все части прибора не смещались относитель­

но друг друга, элемент заливают смо­лой.

532. В цепи возникнет ток, и стрелка прибора отклонится.

533. Потому что они не самостоятель­но вырабатывают электроэнергию, а по­лучают ее от другого источника тока, сохраняют, а в нужный момент отдают. Элементами их называют за то, что элек­троэнергию они вырабатывают в резуль­тате химических реакций, которые про­текают в них при разрядке.

534. В точке А цепь разомкнута.

535. Либо между точками В и Е, либо между В и D.

536. Ток равен нулю.

537. На проволочках будут выделять­ся водород и кислород.

538. Поверхность электроскопа в сырой комнате покрывается тонкой плен­кой жидкости-проводника, и электроскоп разряжается.

539. У изоляторов, имеющих форму колокольчиков, во время дождя и снега внутренняя часть остается сухой. Поэто­му не происходит утечки тока через вла­гу, осевшую на изоляторе и столбе.

540. Водный раствор солей улучша­ет проводимость.

541. Вода и струя обычного огнету­шителя сами являются проводниками и могут снова замкнуть цепь и восстано­вить причину пожара.

542. На тепловом.

543. В качестве электролита надо взять раствор соли меди, например, рас­твор медного купороса.

544. Ток обладает магнитным дей­ствием.

545. Медный провод наматывают на железный стержень, а концы провода присоединяют к аккумулятору. Стержень намагничивается и притягивает к себе шурупы из коробки.

546. Один из способов: поместить ящик в стальной контейнер или надеть на ящик несколько обручей из полосо­вой стали.

547. При зарядке — рис. 73, сг, при разрядке - рис. 73, б.

548. Относительно читателя — по ходу часовой стрелки, относительно на­блюдателя на шаре заряды покоятся, и ток равен нулю.

549. Одинакова.

550. При разомкнутом ключе К надо клемму М соединить с точкой В.