Global EE

Строение Вещества — Задание Физика 8 Класс №00051045

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Строение Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00051045

Футбольный мяч объёмом $5\text{ л}$ был наполнен воздухом из комнаты, но не накачан: плотность воздуха в нём была такой же, как в комнате. Мяч накачали ручным насосом. За каждый ход насос забирает из комнаты $0{,}2\text{ л}$ воздуха и целиком загоняет его в мяч. Сделали $20$ ходов.

Покрышка мяча плотная, поэтому объём мяча при накачивании не менялся. Температура воздуха в мяче тоже не менялась, и воздух из мяча не выходил.

Во сколько раз плотность воздуха в мяче стала больше плотности воздуха в комнате?

В ответ запишите число.

Источник: Global_EE

Решение

Воздух — газ, а газ легко сжимается: промежутки между его молекулами намного больше самих молекул, и их можно уменьшить. Насос воздух не создаёт, он только переносит его из комнаты в мяч. Молекул в мяче становится всё больше, а места у них по-прежнему $5\text{ л}$, поэтому воздух в мяче становится плотнее.

Удобно мерить весь воздух «комнатными литрами» — тем объёмом, который эта порция воздуха занимала бы в комнате. У порций с одинаковым числом комнатных литров одинаковая масса.

За $20$ ходов насос перенёс в мяч

$$20 \cdot 0{,}2 = 4\text{ л}$$

комнатного воздуха.

Но мяч не был пустым: в нём с самого начала было $5\text{ л}$ воздуха с комнатной плотностью. Всего в мяче оказалось

$$5 + 4 = 9\text{ л}$$

комнатного воздуха.

Весь этот воздух теперь заполняет мяч объёмом $5\text{ л}$. Масса у него как у $9$ комнатных литров, а занимает он только $5\text{ л}$. Плотность — это масса, приходящаяся на единицу объёма, поэтому она стала больше комнатной во столько раз, во сколько $9$ больше $5$:

$$\dfrac{9}{5} = 1{,}8.$$

Проверим себя через массу. Литр комнатного воздуха имеет массу около $1{,}2\text{ г}$. Тогда в мяче $9 \cdot 1{,}2 = 10{,}8\text{ г}$ воздуха, и на каждый литр мяча приходится $10{,}8 : 5 = 2{,}16\text{ г}$. А $2{,}16 : 1{,}2 = 1{,}8$. Совпало, и заодно видно, что точное значение плотности комнатного воздуха на ответ не влияет.

Ответ

1,8
Другие задания по теме «Строение Вещества» (8)