Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Всероссийская лабораторная методичка 12.04.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
34 Кб
Скачать
☆

1. Выбор планеты

Правильный ответ — А3, Б1, В4, Г2. В вариантах А и Б указана атмосфера из углекислоты. Это явно не соответствует Земле, где основные газы — азот и кислород, и Юпитеру, который похож по составу на звезды — там доминируют водород и гелий. Таким образом, в вариантах А и Б надо выбирать между Венерой и Марсом. Магнитного поля нет у обеих планет, а разница состоит в том, что у Венеры атмосфера намного плотнее марсианской. Давление на поверхности Венеры составляет 90 атмосфер, как на глубине 900 метров под водой. В то же время на Марсе давление в сто раз ниже, чем на Земле. Дополнительным подтверждением выбора служит сезонность: на Венере ее нет, поскольку ее ось практически перпендикулярна плоскости орбиты, а вот на Марсе смену сезонов заметили еще в XIX веке. В вариантах В и Г, таким образом, выбор стоит между Землей и Юпитером. Указание на Юпитер можно усмотреть в упоминаниях о плотной атмосфере и сильном магнитном поле в варианте В — по этим параметрам Юпитер намного превосходит Землю. Дополнительное подтверждение — сезонность, которая на Юпитере отсутствует (наклон оси всего 3°), а на Земле четко выражена.

2. Источник света

Правильный ответ — А4, Б1, В3, Г2. Проще всего отождествляется лампа накаливания, поскольку в описании сказано о разогреве тонкого провода — спирали, которая испускает тепловое излучение. По упоминанию люминофора (вещества, способного к люминесценции — переизлучению поглощенной световой энергии) отождествляются люминесцентные лампы. Упоминание о свечении разряда в газе не оставляет сомнений в отождествлении с газосветной лампой — это, например, неоновые огни, используемые в рекламе. Цвет свечения зависит от заполняющего лампу газа. Ну, а упоминание о полупроводниках не оставляет сомнения в отождествлении с самыми экономичными на сегодня светодиодными лампами, ведь светодиоды — это полупроводниковые устройства.

Лабораторная работа

1. Свеча под стаканом

Правильный ответ — Б, В, Д. Очень заманчива идея о том, что огонь выжигает атмосферный кислород, отчего под стаканом становится меньше газа и давление падает (ответ Г). Тем более что на опыте, как раз около 20% места под стаканом оказывается в итоге занято водой. Тем не менее, это ошибочное суждение. При горении количество молекул газа даже возрастает: на каждую молекулу кислорода образуется либо одна молекула CO2 (C+O2 => CO2), либо две молекулы H2O (2H + O2 = 2H2O). Так что, по идее, от сгорания давление должно было бы только увеличиваться. Впрочем, прирост этот будет незначительным, поскольку полностью выжечь 21% кислорода обычной свече не под силу. Горение прекращается, когда концентрация кислорода падает на четверть, но в реальном эксперименте из-за недостаточного перемешивания воздуха выгорает от силы один процент кислорода. Таким образом, химические эффекты не могут объяснить наблюдаемое явление. Реальная его причина связана с тепловыми явлениями. Температура в пламени свечи превышает 1000°C. За время горения под стаканом, которое составляет 5-10 секунд, температура воздуха в среднем по объему стакана успевает подняться примерно на 50-100°C. При этом воздух расширяется на 15-30% (ответ Б) и часть его выходит из-под стакана вовне. Но как только свеча гаснет, температура воздуха начинает быстро снижаться, поскольку он отдает тепло стакану и воде под ним. При этом давление воздуха под стаканом падает (ответ Д) и становится ниже атмосферного. Поскольку край стакана неплотно прилегает к тарелке, возникшая разность давлений начинает нагнетать воду из тарелки под стакан и ее уровень растет (ответ В). В правильности этого ответа можно убедиться, немного варьируя эксперимент. Если накрывать свечу стаканом медленно, давая как следует прогреться воздуху под стаканом и отчасти самому стакану, то последующий подъем воды будет больше. Можно и вовсе обойтись без свечи. Согрейте стакан в кипятке, осторожно, но быстро, поставьте его перевернутым в тарелку с водой, и, остывая, он станет втягивать в себя воду. Что касается ответа А, то  утверждение о том, что природа не терпит пустоты, — это устаревшее объяснение явлений, вызванных действием атмосферного давления, которое было научным в древности, то того, как около 400 лет было открыто атмосферное давление.