Билет №3

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание использования законов МКТ и термодинамики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства

«Сосуд Дюара»

Сосуды Дюара главным образом используют для сохранения легко испаряющихся газов (например, жидкого азота) и во всех других случаях, когда нужна хорошая тепловая изоляция вещества. Это сосуд с двойными стенками, воздух из пространства между которыми откачен до хорошего вакуума. Изобретен такой сосуд был Дж.Дюаром в 1898 году. Сосуды Дюара бывают стеклянные и металлические. Наиболее распространены две формы этих сосудов: цилиндрические и шаровые. Внутренняя стенка стеклянных сосудов посеребрена, т.е. покрыта тонким слоем серебра с зеркальной поверхностью. Внутреннюю стенку металлического дюара изготовляют из металла с малой теплопроводностью (например, из нержавеющей стали), и она имеет небольшую длину. В лабораторной практике обычно применяют стеклянные сосуды Дюара. Металлические сосуды используют в технике для хранения большого количества сжиженных газов. Распространенные в быте термосы являются стеклянными цилиндрическими сосудами Дюара, заключенными в металлическую оболочку для защиты от механических повреждений.

Задания.

1. Вопрос. Зачем серебрят внутреннюю поверхность сосуда Дюара?

2. Вопрос. Почему стенки сосудов Дюара изготавливают из металлов с низкой теплопроводностью и используют тонкий слой металла?

3. Вопрос. Сжиженные газы хранят в открытых сосудах Дюара. Причем из обычного термоса литр жидкого азота испарится только через несколько дней, при условии, что он неплотно накрыт только листом бумаги. Объясните почему.

4. Вопрос. Чем сосуды Дюара круглой формы лучше цилиндрических?

Билет №4

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание физического явления или процессов, наблюдаемых в природе или повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний

«Откуда берётся молния»

Заряжение частиц грозового облака происходит, как полагают ученые, несколькими путями.

Когда в верхней части облака в вихре пурги ледяные кристаллы сталкиваются друг с другом, они разламываются и электризуются. Более крупные осколки заряжаются отрицательно, осаждаются в нижнюю часть облака и там тают. Мелкая ледяная пыль, заряженная положительно, относится потоками воздуха вверх. В этом случае вершина облака будет заряжена положительным электричеством, а нижняя часть – отрицательным. Такие грозовые облака наблюдаются часто.

Когда крупные дождевые капли разбрызгиваются порывами ветра, то большая часть капли заряжается положительно, а сдуваемые с нее мельчайшие брызги – отрицательно. Водяную пыль воздух уносит вверх, а положительно заряженная область в этом случае образуется в нижней части облака.

Но не только так могут заряжаться грозовые облака. Капельки воды и частицы льда при своем движении в вихре воздуха сталкиваются. При этом они сливаются или смерзаются, одни частицы тают, другие отвердевают. Каждый из этих процессов, как показывают исследования, может привести к электризации облачных частиц.

Молния – это огромная электрическая искра или разряд в атмосфере. Наблюдаются молнии и между двумя облаками, которые заряжены разноименно, и между облаком и землей. Например, когда отрицательно заряженное облако подходит к высокому дереву, то под действием сил электрического поля электроны в дереве перемещаются, в результате чего вершина дерева заряжается положительно, т.е. разноименно с зарядом облака, а отрицательный заряд уходит в землю. Так создаются условия, благоприятные для разряда между облаком и наземными предметами.

Задания.

1. Вопрос. Что такое «молния» с точки зрения физики? Подтвердите свой ответ с помощью определения.

2. Вопрос. При каких условиях возникает молния?

3. Вопрос. Почему молния не ровная?

4. Вопрос. Зачем нужны молниеотводы и каков их принцип действия?