Номер 2, страница 74 - гдз по физике 7 класс обучающая тетрадь Шабусов, Дубина

2. Отвечаем на вопросы.

2.1. Как увеличить объем воздушного шарика, не надувая его?

2.2. Ваня взял дома пластиковую бутылку, плотно завинтил крышку и выставил на улицу. Через некоторое время Ваня заметил, что бутылка сжалась. Сравните температуру на улице и дома.

2.1. Как увеличить объем воздушного шарика, не надувая его?

Решение

Объем газа напрямую зависит от его температуры при постоянном давлении. Это описывается законом Гей-Люссака, который гласит, что для данной массы газа при постоянном давлении отношение объема к абсолютной температуре является постоянной величиной: $V/T = \text{const}$.
Таким образом, чтобы увеличить объем воздуха внутри шарика, не добавляя туда новый воздух (то есть не надувая его), нужно увеличить температуру воздуха внутри. Это можно сделать, например, поместив шарик в теплое место: поднести к батарее, опустить в теплую воду или просто оставить на солнце. При нагревании молекулы воздуха внутри шарика начнут двигаться быстрее, давление на стенки шарика изнутри возрастет, и шарик расширится, увеличив свой объем.

Ответ: Чтобы увеличить объем воздушного шарика, не надувая его, необходимо нагреть воздух внутри шарика.

2.2. Ваня взял дома пластиковую бутылку, плотно завинтил крышку и выставил на улицу. Через некоторое время Ваня заметил, что бутылка сжалась. Сравните температуру на улице и дома.

Решение

Когда Ваня закрыл бутылку дома, воздух внутри нее имел комнатную температуру. Так как бутылка была плотно закрыта, количество воздуха в ней осталось неизменным. Когда бутылку выставили на улицу, воздух внутри начал остывать до температуры окружающей среды.
Согласно закону Шарля, при постоянном объеме давление газа прямо пропорционально его абсолютной температуре ($P/T = \text{const}$). В нашем случае объем не является строго постоянным, но первоначальный эффект — это понижение давления внутри бутылки из-за охлаждения. Давление воздуха внутри бутылки стало меньше атмосферного давления снаружи.
Разница между внешним (атмосферным) и внутренним (пониженным) давлением создала силу, действующую на стенки бутылки и направленную внутрь. Эта сила оказалась достаточной, чтобы деформировать (сжать) пластиковую бутылку, уменьшив ее объем.
Уменьшение объема газа при охлаждении — это следствие уменьшения его температуры. Следовательно, температура воздуха на улице была ниже, чем температура воздуха дома.

Ответ: Температура на улице ниже, чем температура дома.