Решение
Дано:
T_улицы < T_помещения (термометр вносят в тёплое помещение)
Вещество: спирт (жидкость)
Найти:
изменение 1) средней скорости молекул; 2) плотности спирта
⠀
Решение:
1) При внесении термометра в тёплое помещение температура спирта повышается. Температура является мерой средней кинетической энергии теплового движения молекул:
$$\langle E_k \rangle = \frac{3}{2} k_\text{Б} T$$
При увеличении T возрастает средняя кинетическая энергия, а значит, и средняя скорость теплового движения молекул спирта увеличивается → ответ 1.
2) При нагревании жидкости молекулы движутся интенсивнее, среднее расстояние между ними возрастает — жидкость расширяется (объём V увеличивается). Масса спирта m при этом не изменяется. Поскольку плотность:
$$\rho = \frac{m}{V}$$
при m = const и V↑ плотность уменьшается → ответ 2.
$$T\uparrow \implies \langle v \rangle\uparrow, \quad V\uparrow \implies \rho = \frac{m}{V}\downarrow$$
