Тепловые Явления

Задание №19. Качественная Задача

№2. Задание 19

ID: 00022502

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). Сравните температуру воды и температуру окружающей среды. Ответ поясните.

Источник: ФИПИ

Решение

Что спрашивают: где температура выше — у воды в сосуде или у окружающего воздуха. Смотрим на манометр. Шаг 1. Сначала колба стоит в воздухе, манометр показывает ноль разницы — значит давление газа в колбе равно атмосферному. Шаг 2. После погружения в воду правое колено манометра поднялось. Это значит, что газ в колбе стал давить сильнее:

p_к=p_0+\rho g h

, то есть давление в колбе выросло. Шаг 3. Объём газа в колбе не меняется (колба жёсткая) — процесс изохорный. А при постоянном объёме давление растёт только вместе с температурой (закон Шарля). Шаг 4. Раз давление подскочило, значит газ нагрелся, то есть вода нагрела колбу — вода теплее окружающего воздуха.

Ответ

Температура воды больше температуры окружающей среды

Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)