Номер 3, страница 120 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. Почему газы чаще всего используют сжатыми?

Газы чаще всего используют в сжатом состоянии по нескольким ключевым причинам, связанным с их физическими свойствами. Основное свойство любого газа — это его способность расширяться и занимать весь доступный объем. При нормальных атмосферных условиях масса газа, которая нам может понадобиться для практических целей, занимает очень большой объем, что делает его хранение и транспортировку крайне неэффективными и неудобными. Сжатие газа решает эту проблему.

Рассмотрим основные причины подробнее:

• Эффективность хранения и транспортировки. Сжатие газа позволяет значительно уменьшить его объем при сохранении той же массы. Согласно уравнению состояния идеального газа (уравнению Менделеева-Клапейрона) $PV = \nu RT$, при постоянной температуре $T$ и количестве вещества $\nu$, объем газа $V$ обратно пропорционален его давлению $P$. Увеличивая давление в сотни раз, мы во столько же раз уменьшаем объем, необходимый для хранения того же количества газа. Это позволяет помещать большое количество газа в прочные металлические баллоны или другие емкости относительно небольшого размера, что удобно для транспортировки и использования в промышленности, медицине (кислородные баллоны) или быту (пропан-бутановые баллоны).
• Создание запаса потенциальной энергии. Сжатый газ обладает значительной потенциальной энергией. При его контролируемом расширении эта энергия может быть преобразована в механическую работу. Этот принцип используется в пневматических системах и инструментах (например, пневматические тормоза в грузовиках и поездах, отбойные молотки, гайковерты), где сжатый воздух приводит в движение различные механизмы.
• Использование в качестве выталкивающей силы (пропеллента). Высокое давление сжатого газа используется для выталкивания других веществ из емкости. Классический пример — аэрозольные баллончики (дезодоранты, краски, освежители воздуха), где сжатый газ-пропеллент вытесняет активное вещество наружу при нажатии на клапан. Аналогичный принцип используется в огнетушителях.
• Облегчение перехода в жидкое состояние. Для многих газов повышение давления (часто в сочетании с охлаждением) является необходимым условием для их сжижения. Жидкие газы (например, сжиженный природный газ (СПГ), сжиженный нефтяной газ (СНГ), жидкий азот) занимают в сотни раз меньший объем, чем даже сжатые газы, что еще больше упрощает их хранение и перевозку на большие расстояния.

Таким образом, сжатие — это практический способ сделать газы удобными для использования, хранения и транспортировки, а также для применения их энергетического потенциала.

Ответ: Газы используют сжатыми, потому что это позволяет значительно уменьшить их объем для удобства хранения и транспортировки, создать запас потенциальной энергии для выполнения работы (как в пневматических системах), использовать их в качестве выталкивающей силы (в аэрозолях и огнетушителях) и облегчить их последующее сжижение для еще более компактного хранения.