Фізика 7 клас збірник задач - 2016
ФІЗИКА ТА ФІЗИЧНІ МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ ПРИРОДИ
5. Три стани речовини
Нема порядку повного в Природі,
Недосконалі є Тверді Тіла,
Там Атоми кочують на свободі:
Їх жодна сила не змогла
Затиснути в Магічні три Числа.
Джон Апдайк
Приклад розв’язування задачі
Ви спостерігаєте з вікна щільний натовп людей на майдані, які прийшли на святкове гуляння. Якщо в уяві замінити кожну людину молекулою, то який стан речовини де нагадуватиме?
Розв’язання. Таке розташування молекул характерне для рідини: проміжки між молекулами невеликі, порядок у розташуванні молекул відсутній. Якби люди на площі вишикувались ряди й колони, то вийшла б модель кристалічної ґратки, коли гуляння скінчиться, і більша частина людей розійдеться, «молекули», що де-не-де залишилися, будуть розташовані подібно до молекул у газі.
Усна розминка
5.1. У якому стані може бути вода: твердому, рідкому, газоподібному? За яких умов? Як ми називаємо воду в цих станах?
5.2. Які із перелічених речовин перебувають за звичайних умов у твердому, рідкому або газоподібному стані?
Мідь, азот, залізо, кисень, молоко, ртуть, папір, водяна пара, вугілля, цукор, скло, одеколон.
5.3. Чи можуть бути в газоподібному стані ртуть, залізо, свинець?
5.4. Чи можуть бути в рідкому стані кисень, азот?
5.5. Чи є відмінність між молекулами льоду, води і водяної пари?
5.6. Тіло зберігає свій об’єм, але легко змінює свою форму. У якому стані перебуває це тіло?
5.7. Тіло зберігає свою форму та об’єм. У якому стані перебуває це тіло?
5.8. У лікарні, де часто користуються ефіром, завпеди відчувається його запах. У яких станах перебуває ефір у пляшечці й навколишньому середовищі?
5.9. Літнього вечора над болотом утворився туман. Яким є цей стан води?
5.10. Закорковану пляшку наполовину заповнено водою. Чи можна стверджувати, що у верхній половині пляшки води немає?
Перший рівень
5.11. 
Як рухаються молекули в газах, рідинах і твердих тілах?
5.12. Як розташовані молекули в газах, рідинах і твердих тілах?
5.13. Чому кристалічні тіла зберігають свою форму та об’єм?
5.14. Джин, вилізаючи з пляшки та влізаючи назад, повсякчас змінює свою форму та об’єм. У якому стані перебуває джин?
5.15. У чому полягають подібність та відмінність властивостей рідин і газів? Пояснення дайте на основі уявлень про молекулярну будову тіл.
5.16. Чому рідини майже так само важко стискати, як і тверді тіла?
5.17. Де використовують властивість рідини набувати форму посудини?
5.18. Шматок олова нагріли, і воно перейшло в рідкий стан. Як при цьому змінювалися рух і розташування атомів олова один відносно одного?
Другий рівень
5.19. Молекули твердих тіл рухаються безперервно та хаотично. Чому ж тверді тіла не розпадаються на частини?
5.20. Чому в разі різкого удару долонею по поверхні води складається враження, ніби вдарили по залізу?
5.21. Яке твердження є правильним: «Тіло тверде, оскільки воно зберігає об’єм і форму» чи «Тіло має власний об’єм і форму, оскільки воно тверде»?
5.22. Свіжий, хоча й невидимий, слід (наприклад, зайця) собака бере. Однак із часом вона його відчути не може. Поясніть це явище.
5.23. У полістироловій флязі тривалий час зберігався гас. Якщо в цю, навіть старанно вимиту, флягу налити молоко, то в ньому ми все одно відчуватимемо запах гасу. Поясніть саме чому.
5.24. Чому дитячі повітряні кульки поступово зменшуються в об’ємі? Обґрунтуйте свою відповідь.
5.25. Тверде тіло протягом тривалого часу зберігає свою власну форму. Чи обов’язково воно має кристалічну будову?
5.26. У природі є тверді тіла з різними властивостями. Деякі з них мають правильну геометричну форму, інші — завжди безформні. Поясніть, які особливості внутрішньої будови цих речовин спричинюють такі властивості.
Третій рівень
5.27. Уявіть автобус, переповнений пасажирами. Який стан
речовини нагадує це скупчення людей, якщо кожного пасажира вважати молекулою?
5.23. Уявіть собі, що відбулося чудо, і ви так поменшали, що у вас з'явилася можливість проникати всередину речовин. Як, подорожуючи в них, ви зможете визначити, коли ви перейшли з однієї речовини в іншу? Коли потрапили знову в ту саму речовину, у якій були спочатку?
5.29. Чи завжди справедливим є твердження, що рідина «не має своєї форми»? Крапніть водою на тарілку, змащену жиром (наприклад, вершковим маслом або олією). Ви побачите, що краплини не розтікаються, а набувають форми, близької до кулястої (рис. а). Таку саму ((юрму мають і крапельки роси на траві та листі (рис. б). Який висновок можна зробити з проведених дослідів і спостережень?
5.30. В одній посудині вода' може «співіснувати» в газоподібному, рідкому та твердому станах. За яких умов це можливо?
5.31. Важко повірити, що м’який чорний графіт (див. рис. а) і твердий прозорий алмаз (див. рис. б) складаються з одних і тих самих атомів — атомів Карбону1. Тоді чому графіт м’який, а алмаз твердий?
5.32. На основі моделі кристалічної структури речовини зробіть теоретичний висновок про те, чи змінюватиметься об’єм твердого тіла у разі зміни температури. Якщо змінюватиметься, то як саме?
5.33. У щільно закритій пляшці, заповненій водою, є бульбашка повітря. Коли пляшку нагрівають, об’єм бульбашки зменшується. Як це узгоджується з добре відомим фактом, що повітря під час нагрівання розширюється набагато більше, ніж вода?
5.34. Який зв’язок існує між явищем дифузії і такими екологічними проблемами, як забруднення атмосфери, річок і водоймищ, полів і лісів? Напишіть невеликий твір.
1 Із курсу хімії ви дізнаєтеся, що для назв усіх атомів (хімічних елементів) треба вживати міжнародні назви, зокрема й для тих, які мали традиційні українські, наприклад: Карбон раніше називали вуглецем.
