Question

Один из первых термоскопов (эти приборы использовались до изобретения термометров) представлял собой открытую стеклянную трубку, почти полностью заполненную водой. В воде плавали несколько маленьких грушевидных стеклянных пузырьков с оттянутыми вниз горлышками. Внутри этих маленьких пузырьков находился воздух в таком количестве, чтобы пузырьки плавали внутри трубки при температуре +15 °С. При этом пузырьки были частично заполнены водой. Куда переместятся грушевидные пузырьки – всплывут вверх или опустятся вниз – при повышении температуры до 30 °С? Ответ поясните.

Answer 1

Дано: температура T1 = 15 °C, T2 = 30 °C

Найти: направление движения пузырьков

Решение: При повышении температуры воздух внутри пузырьков разогревается и увеличивает свой объем. По закону Чарля объем газа пропорционален температуре: V1/T1 = V2/T2, где V1 и V2 - объемы газа при соответствующих температурах.

Так как при T1 пузырьки плавают в воде, то их объемы при T1 и T2 равны. Поэтому V1/T1 = V2/T2 можно заменить на V/T = const.

Это означает, что при увеличении температуры объем воздуха в пузырьках увеличится, и они поднимутся вверх.

Ответ: пузырьки всплывут вверх.