Фізика 7 клас збірник задач - 2016

ФІЗИКА ТА ФІЗИЧНІ МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ ПРИРОДИ

4. Атоми та молекули

Лише в уяві існує колір, солодке, гірке.

Насправді ж існують лише атоми та порожнеча.

Демокріт

Приклад розв’язування задачі

Якщо змішати 50 мл води і 50 мл спирту, то об’єм розчину виявиться меншим за 100 мл. Чому? Чи можете ви проілюструвати свою відповідь простим прикладом або дослідом?

Розв’язання. Між молекулами речовини завжди є проміжки. Коли дві речовини змішуються, молекули однієї з них можуть «зайняти» частину об’єму в проміжках між молекулами іншої. В такому разі об’єм суміші буде меншим, аніж сума вихідних об’ємів обох речовин. Таке зменшення об’єму є особливо помітним, коли молекули однієї речовини значно менші за молекули іншої. Можна запропонувати простий дослід, який ілюструє це явище: узявши по півсклянки квасолі й рису, висипте рис у склянку з квасолею та як слід потрясіть її, закривши зверху рукою. Ви побачите, що об’єм суміші помітно менший, ніж об’єм склянки, — частина рису просто заповнила «порожнини» між квасолинами.

Усна розминка

4.1. Які власні спостереження переконують вас у тому, що: а) речовини складаються з найдрібніших частинок; б) між частинками є проміжки, які можуть збільшуватися та зменшуватися; в) частинки взаємодіють між собою?

4.2. Чи однаковими є молекули в гарячому чаї та в шматку льоду?

4.3. Наведіть приклади дослідів, які демонструють, що частинки речовини дуже дрібні.

4.4. Чим пояснюється здатність тіл змінювати свій об’єм?

4.5. Зі скількох (і яких) атомів складається молекула вуглекислого газу, якщо її хімічна формула має вигляд СО2?

4.6. Поясніть, яким чином молекули кисню із повітря потрапляють у воду рік, озер та інших водоймищ.

4.7. Які явища вказують на те, що молекули тіла можуть відштовхуватися одна від одної?

4.8. Чому аромат квітів ми відчуваємо на відстані?

4.9. Чи можна стверджувати, що об’єм води, налитої в посудину, дорівнює сумі об’ємів молекул рідини?

4.10. Чим відрізняються одна від одної молекули гарячої та холодної води?

Перший рівень

4.11. Чому дифузія у повітрі відбувається значно швидше, ніж у воді?

4.12. Взимку над ополонкою в річці видно «пару». Чи справді вона являє собою водяну пару?

4.13. У гарячій воді цукор розчиняється швидше, ніж у холодній. Чому?

4.14. Чим можна пояснити те, що навколо цвяха, який вбито в сиру дошку, із часом з’являється червонястий наліт? Поясніть свою відповідь.

4.15. Чому важко зняти з ноги мокру шкарпетку?

4.16. Чому для зварювання металів необхідна дуже висока температура?

4.17. Чому не рекомендують прати темні кольорові тканини разом із білими?

4.18. Вода легша за пісок. Чому ж тоді вітер може підняти хмари піску, але дуже мало водяних бризок?

4.19. Чому між плитами бетонного шосе залишають проміжки?

4.20. Чому чай заварюють гарячою, а не холодною водою?

Другий рівень

4.21. Про яке фізичне явище йдеться у прислів’ях:

а) «Ложка дьогтю в бочці меду» (українське);

б) «Тухле яйце псує всю кашу» (німецьке);

в) «На торбі із сіллю й мотузка солона» (корейське);

г) «Нарізана цибуля пахне й пече око сильніше» (мальгаське);

д) «Овочевій крамниці вивіска не потрібна» (японське)?

4.22. Молекули речовини притягаються одна до одної. Чому ж між ними є проміжки?

4.23. Якщо в мензурку налити 20 см3 води, а потім долити 20 см3 ртуті, то рівень води відповідатиме позначці 40 см3 на шкалі мензурки. Якщо в мензурку налити 20 см3 води, а потім долити 20 см3 спирту, то рівень рідини в мензурці буде нижчим за позначку 40 см3. Спробуйте пояснити цей дослідний факт.

4.24. Що відбулося б із тілами, якби раптом їхні молекули припинили притягуватися одна до одної; припинили відштовхуватися одна від одної? Поясніть свою відповідь.

4.25. Відкриту посудину з ефіром урівноважили на терезах. Через деякий час рівновага терезів порушилася. Чому?

4.26. Яке значення має дифузія для процесів дихання людини і тварин?

4.27. Чи поширюватимуться запахи в герметично закритому підвальному приміщенні, де взагалі немає протягів?

4.28. Чому «зростаються» бруски із золота й свинцю, які надовго притисли один до одного? Як можна прискорити цей процес?

4.29. Чим відрізняється рух молекул у льоді від руху молекул у водяній парі?

4.30. Деякі металеві деталі мідно з’єднуються без клею або зварювання, якщо їх сильно притиснути одну до одної. Чим це пояснюється?

Третій рівень

4.31. Давньоримський філософ і поет Лукрецій Кар у своїй поемі «Про природу речей» близько 50 року до н. е. писав:

Глянь-но пильніше: як тільки осяйливе сонячне світло

В дім зазирне, розчахнувши промінням півморок покою,

Повно тоді порошинок побачим: в освітленій смузі

Грають роями вони, пориваються в напрямках різних,

Наче в одвічній війні, нескінченні зав’язують битви,

Втоми не знаючи, цілі загони в борні заповзятій,

То наче в купу збиваються, то розбігаються знову.

Легко тепер усвідомити, як у просторах порожніх

Первісні тільця речей увесь час метушаться.

Спробуйте пояснити фізичний зміст цих рядків. Що це за «первісні тільця речей»? Невже в стародавньому світі бачили молекули? А може, й у вас удома можна побачити цю приголомшливу картину в «осяйливому сонячному світлі»?

4.32. «Це був дивний сир, гострий і зі сльозою, а його аромат потужністю у двісті кінських сил1 діяв у радіусі трьох миль і валив людину з ніг на відстані двох-трьох ярдів2» (Дж. К. Джером. «Троє в одному човні (як не рахувати собаки)»). Яке фізичне явище зумовлює описану «потужність» сиру?

4.33. Чому свіжі жирні плями на сорочці легше видалити, ніж давні?

4.34. Середня швидкість руху молекул газу за кімнатної температури становить сотні метрів за секунду — це швидкість артилерійського набою! Чому ж запахи поширюються значно повільніше?

4.35. У чому полягає відмінність між дифузією та броунівським рухом?

4.36. Краплина олії об’ємом 0,01 мм3 розтеклася по поверхні води тонким шаром, площа якого 10 дм2. Який висновок про розміри молекул олії можна зробити з цього факту?

4.37. Краплина олії об’ємом 1,8 мм3 розтікається по поверхні води, не змішуючись із водою. Знайдіть максимально можливу площу олійної плями на поверхні води. Вважайте, що діаметр молекули олії 0,0000009 мм. Подайте відповідь у квадратних метрах.

4.38. Під час виготовлення астрономічного дзеркала на поверхню площею 1 м2 напилили 0,1 г срібла. Оцініть розмір атомів срібла, якщо дзеркальне покриття складається із 100 шарів атомів.

4.39. Краплина стеаринової кислоти розтікається по поверхні води, утворюючи дуже тонку плівку завтовшки близько 0,000002 мм. Тонших плівок стеаринової кислоти одержати не вдається. Як можна пояснити цей факт? Яким є, на вашу думку, розмір молекули стеаринової кислоти?

4.40. Шматочок парафіну об’ємом 1 мм3 кинули в гарячу воду. Парафін розплавився й розтікся по поверхні води, утворивши тонку плівку площею 1 м2. Визначте діаметр молекули парафіну, припустивши, що товщина плівки дорівнює діаметру молекули парафіну.

________________________________

1 Позасистемна одиниця потужності, що дорівнює приблизно 735,5 Вт.

2 Основна британська одиниця довжини, яка дорівнює 0,9144 м.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити