Летняя викторина. 9 класс. Ответы.

1. В каком случае для нагревания металлического шара до одной и той же температуры потребуется больше энергии: если шар висит на нити или если он лежит на подставке? Считать, что подставка и нить энергию не поглощают.
Ответ. Для нагревания шара, лежащего на подставке, потребуется больше энергии, так как при расширении от нагревания центр тяжести этого шара перемещается вверх, при этом увеличивается потенциальная энергия шара.
У висящего на нити шара центр тяжести при нагревании понижается, и поэтому для его нагревания необходимо затратить меньшую энергию.


2. Будет ли таять лед и замерзать вода в комнате, где поддерживается температура 0˚С?
Ответ. Внесенный в комнату лед нагреется до 0 градусов С. Чтобы он растаял, надо к нему подводить тепло. А так как температура окружающего воздуха 0 градусов С, то теплообмена не будет и лед не растает. Аналогично доказывается, что вода не будет замерзать.

3. Как изменится теплоотдача электроплитки, если укоротить ее спираль?
Ответ. Если, укоротив спираль, уменьшить ее сопротивление, например, в два раза, то сила тока (по закону Ома для участка цепи) увеличиться в два раза (напряжение на электроплитке постоянное). Как показывает формула Джоуля-Ленца Q=I2 Rt, теплоотдача спирали увеличится при этом в два раза, так как множитель I2 увеличится в четыре раза, а сомножитель R уменьшится в два раза.

4. По наблюдениям космонавтов, на большой высоте дневное небо выглядит совершенно черным и на нем видны звезды. Почему же с поверхности Земли оно кажется нам голубым?
Ответ.

Голубой цвет неба возникает вследствие рассеяния солнечных лучей на молекулах воздуха и мельчайших взвешенных частицах, если их размеры не превышают 0, 0001 мм. При этом фиолетовых и синих лучей рассеивается по разным направлениям почти в 10 раз больше, чем красных. Поэтому из любой точки небосвода, лежащей в стороне от Солнца, в глаз попадает гораздо больше голубых и сине-фиолетовых лучей, чем каких-либо других. Совместное действие этих лучей приводит к восприятию голубого цвета.

Космонавтам небо кажется черным, так как на большой высоте плотность воздуха очень мала и он почти не рассеивает света. С Земли звезды не видны днем, потому что их свет слишком слаб по сравнению со светом, который рассеивает атмосфера.

5. Стакан с мыльной пеной поставили в чашку и поместили под колокол воздушного насоса. При откачивании воздуха пена резко увеличила свой объем. Объясните это явление.
Ответ. При откачивании воздуха из-под колокола внутреннее давление воздуха в пузырях становится больше внешнего давления, поэтому пузыри раздуваются.