Question

10. В плотно закрытой бутылке, заполненной водой, имеется пузырек воздуха. При какой температу-ре (°C) объем пузырька наибольший. Температур-ным изменением объема бутылки пренебречь.​

Answer 1

Ответ:Объем пузырька воздуха зависит от объема воды  в бутылке, изменяющегося с температурой. Если, например, начальная температура 10 градусов Цельсия, а конечная 20 градусов, то объем воды в конечном состоянии больше, объем пузырька меньше (изменением объема бутылки можно пренебречь) .  При темпертатуре вблизи нуля Цельсия тепловое расширение воды ведет себя по другому – при повышении температуры от нуля до 4 градусов Цельсия объем воды уменьшается. В этом интервале температур объем пузырька будет расти при нагревании.

Answer 2

Объем пузырька воздуха в закрытой бутылке будет зависеть от температуры воды в бутылке. Для ответа на вопрос, при какой температуре объем пузырька наибольший, мы можем обратиться к закону Шарля, который утверждает, что объем газа при постоянном давлении пропорционален его температуре в абсолютной шкале (Кельвин).

Закон Шарля можно записать следующим образом:

V₁/T₁ = V₂/T₂

Где V₁ и T₁ - объем и температура газа в начальном состоянии, а V₂ и T₂ - объем и температура газа в конечном состоянии.

В данном случае объем пузырька наибольший, когда его температура максимальна. Поскольку мы пренебрегаем температурным изменением объема бутылки, можно предположить, что объем воды в бутылке остается постоянным. Это значит, что объем пузырька будет наибольшим, когда его температура будет максимальной.

Таким образом, ответ на вопрос зависит от свойств воды. Обычно, вода имеет наибольшую плотность при температуре около 4 градусов Цельсия. Поэтому можно предположить, что объем пузырька наибольший при температуре около 4 градусов Цельсия.