Номер 6, страница 74 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

6. Вода в пластмассовой бутылке замерзла. Какие из характеристик тела ($m, V, \rho$) изменились и как?

Решение

Когда вода в пластиковой бутылке замерзает, она переходит из жидкого агрегатного состояния в твёрдое (лёд). Этот фазовый переход называется кристаллизацией. Рассмотрим, как при этом изменяются указанные характеристики вещества: масса ($m$), объём ($V$) и плотность ($\rho$).

m

Масса — это мера количества вещества. Поскольку бутылка является закрытой системой, в процессе замерзания количество молекул воды не изменяется. Ничто не добавляется и не убирается. Следовательно, масса воды остаётся постоянной.

Ответ: Масса ($m$) не изменилась.

V

Вода обладает аномальным свойством: в отличие от большинства других веществ, при замерзании она расширяется. Это связано с тем, что молекулы воды в кристаллической решётке льда образуют структуру, которая занимает больше пространства, чем хаотично расположенные молекулы в жидкой воде. В результате объём льда оказывается больше объёма исходной воды.

Ответ: Объём ($V$) увеличился.

ρ

Плотность — это физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму, что выражается формулой $\rho = \frac{m}{V}$. Так как масса ($m$) воды при замерзании не изменилась, а объём ($V$) увеличился, то согласно формуле, плотность вещества уменьшилась (при постоянном числителе увеличение знаменателя ведёт к уменьшению значения дроби). Именно поэтому плотность льда меньше плотности воды, и лёд плавает на поверхности.

Ответ: Плотность ($\rho$) уменьшилась.