Global EE

Тепловые Явления — Задание 18 ОГЭ по физике №00018256

Задание №18. Текстовая Качественная Задача

Тепловые Явления

№2. Задание 18

ID: 00018256

В таблице приведены сравнительные физические характеристики двух планет Солнечной системы — Меркурия и Марса (ускорение свободного падения у поверхности обеих планет близко).

Планета

Среднее расстояние от Солнца, млн км

Масса, % от массы Земли

Ускорение свободного падения, $\dfrac{\text{м}}{\text{с}^2}$

Температура у поверхности, $^\circ\text{C}$

Атмосфера

Меркурий

58

5,5

3,77

от −190 до +430

Практически отсутствует

Марс

228

10,7

3,71

от −153 до +35

Среднее атмосферное давление составляет 0,4–0,87 кПа

Марс, расположенный в 4–5 раз дальше от Солнца, обладает почти равной с Меркурием гравитацией, но при этом не растерял полностью свою атмосферу в космос. Чем объясняется это различие? Ответ поясните.

Источник: ФИПИ

Решение

Удержит ли планета атмосферу, зависит от двух вещей: от того, насколько сильно планета притягивает молекулы газа, и от того, как быстро эти молекулы движутся.

Сначала притяжение. По таблице ускорение свободного падения у поверхности Меркурия равно $3{,}77$ м/с², у Марса — $3{,}71$ м/с². Значения почти одинаковые, так что причина различия не в гравитации.

Теперь скорость молекул. Она определяется температурой: чем выше температура газа, тем быстрее беспорядочно движутся его молекулы.

Смотрим в таблицу. Меркурий находится на расстоянии $58$ млн км от Солнца, Марс — на расстоянии $228$ млн км, почти в четыре раза дальше. Поэтому Меркурий получает от Солнца намного больше тепла: его поверхность нагревается до $+430\ ^\circ\text{C}$, а поверхность Марса — не выше $+35\ ^\circ\text{C}$.

На раскалённом Меркурии молекулы газа движутся очень быстро. Самые быстрые из них преодолевают притяжение планеты и улетают в космос. За долгое время так рассеялась практически вся атмосфера.

На холодном Марсе молекулы движутся медленнее, и такое же по силе притяжение удерживает их у планеты. Поэтому Марс свою атмосферу, пусть и разрежённую, сохранил.

Итак, различие объясняется температурой: при почти равной силе тяжести быстрые молекулы горячего Меркурия покидают планету, а медленные молекулы холодного Марса остаются.

Ответ

Меркурий гораздо ближе к Солнцу и сильно нагрет: молекулы газа движутся быстрее и при равной силе тяжести легче улетают в космос; Марс далеко от Солнца и холоднее, его молекулы медленнее, поэтому атмосфера удержана.

Видеоразбор

Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)