Заголовок: ВПР 2020 год по физике 11 класс. Вариант 3.
Комментарий:
Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ВПР — физика–11
Вариант № 182382

ВПР 2020 год по физике 11 класс. Вариант 3.

1.  
i

Про­чи­тай­те пе­ре­чень по­ня­тий, с ко­то­ры­ми Вы встре­ча­лись в курсе фи­зи­ки:

объём, весы, ра­бо­та, элек­тро­метр, сила тока, вольт, се­кун­до­мер.

Раз­де­ли­те эти по­ня­тия на две груп­пы по вы­бран­но­му Вами при­зна­ку. За­пи­ши­те в таб­ли­цу на­зва­ние каж­дой груп­пы и по­ня­тия, вхо­дя­щие в эту груп­пу.



На­зва­ние груп­пы по­ня­тийПе­ре­чень по­ня­тий
  
  
2.  
i

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния о фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях, ве­ли­чи­нах и за­ко­но­мер­но­стях. За­пи­ши­те в от­ве­те их но­ме­ра.

1)  Под водой мень­шее дав­ле­ние пе­ре­даётся вниз, а боль­шее  — вверх.

2)  Тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния жид­ко­сти есть ха­рак­те­ри­сти­ка толь­ко жид­ко­сти, не из­ме­ня­е­мая ни­ка­ким спо­со­бом.

3)  Сила Ло­рен­ца не дей­ству­ет на за­ря­жен­ные ча­сти­цы, вле­та­ю­щие па­рал­лель­но ли­ни­ям ин­дук­ции од­но­род­но­го маг­нит­но­го поля.

4)  Ди­фрак­ция ра­дио­волн ни­ко­гда не на­блю­да­лась вслед­ствие их боль­шой длины волны.

5)  Кри­ти­че­ская масса ве­ще­ства  — ми­ни­маль­ная масса ра­дио­ак­тив­но­го ве­ще­ства, не­об­хо­ди­мая для на­ча­ла са­мо­под­дер­жи­ва­ю­щей­ся цеп­ной ре­ак­ции де­ле­ния.

3.  
i

Два ав­то­мо­би­ля дви­жут­ся нав­стре­чу друг другу по встреч­ным по­ло­сам до­ро­ги. От­но­си­тель­но Земли ско­рость пер­во­го ав­то­мо­би­ля равна 90 км/ч, ско­рость вто­ро­го  — 80 км/ч. Чему равен мо­дуль ско­ро­сти пер­во­го ав­то­мо­би­ля в си­сте­ме отсчёта, свя­зан­ной со вто­рым ав­то­мо­би­лем?

4.  
i

В клас­се при тем­пе­ра­ту­ре 22 °С пар­ци­аль­ное дав­ле­ние во­дя­ных паров со­став­ля­ет 9,9 мм рт. ст. Поль­зу­ясь таб­ли­цей дав­ле­ния на­сы­щен­ных паров воды, опре­де­ли­те от­но­си­тель­ную влаж­ность воз­ду­ха в по­ме­ще­нии.

 

t, °С16171819202122232425
p, мм рт. ст. 13,614,515,516,517,518,719,821,122,423,8
5.  
i

На одну из гра­ней стек­лян­ной приз­мы из воз­ду­ха па­да­ет луч света (см. рис., вид сбоку). Изоб­ра­зи­те при­мер­ный ход луча в приз­ме и после вы­хо­да света из стек­ла в воз­дух.

6.  
i

На ри­сун­ке пред­став­ле­но не­сколь­ко самых ниж­них уров­ней энер­гии атома во­до­ро­да. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни атом на­хо­дит­ся в со­сто­я­нии Е2. Фо­то­ны с какой(-ими) энер­ги­ей(-ями) может из­лу­чать атом?

7.  
i

К мо­мен­ту окон­ча­ния сго­ра­ния за­ря­да дым­но­го по­ро­ха ядро про­дви­ну­лось в ство­ле пушки на 2/3 его длины (см. рис.).

Как с этого мо­мен­та и до вы­ле­та ядра из ство­ла из­ме­ни­лись дав­ле­ние и внут­рен­няя энер­гия по­ро­хо­вых газов? Теп­ло­об­ме­ном между ство­лом пушки и по­ро­хо­вы­ми га­за­ми пре­не­бречь.

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер её из­ме­не­ния:

1)  уве­ли­чит­ся;

2)  умень­шит­ся;

3)  не из­ме­нит­ся.

 

Дав­ле­ние по­ро­хо­вых газовВнут­рен­няя энер­гия по­ро­хо­вых газов
 
8.  
i

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры ве­ще­ства от вре­ме­ни его на­гре­ва­ния при не­из­мен­ной мощ­но­сти на­гре­ва­те­ля. Пер­во­на­чаль­но ве­ще­ство на­хо­ди­лось в твёрдом со­сто­я­нии.

 

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния, со­от­вет­ству­ю­щих дан­ным гра­фи­ка. За­пи­ши­те в от­ве­те их но­ме­ра.

1)  Тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ве­ще­ства равна 300 ºС.

2)  В ин­тер­ва­ле вре­ме­ни от 10 до 30 мин. внут­рен­няя энер­гия ве­ще­ства уве­ли­чи­ва­лась.

3)  Теплоёмкость ве­ще­ства в твёрдом со­сто­я­нии в 1,5 раза боль­ше теплоёмко­сти ве­ще­ства в жид­ком со­сто­я­нии.

4)  Через 40 мин. от на­ча­ла на­гре­ва­ния всё ве­ще­ство на­хо­ди­лось в жид­ком со­сто­я­нии.

5)  Плав­ле­ние ве­ще­ства про­дол­жа­лось 20 мин.

9.  
i

Сталь­ной бру­сок мас­сой 500 г рав­но­мер­но сколь­зит по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти. Сила тре­ния сколь­же­ния равна (1,2 ± 0,1) Н. Из каких ма­те­ри­а­лов, пред­став­лен­ных в таб­ли­це, может быть из­го­тов­ле­на го­ри­зон­таль­ная по­верх­ность?

 

Ма­те­ри­а­лыКо­эф­фи­ци­ент тре­ния сколь­же­ния
Сталь – сталь0,40–0,70
Сталь – медь0,23–0,29
Сталь – чугун0,17–0,24
Сталь – кожа0,20–0,25
Сталь – де­ре­во 0,30–0,60

 

За­пи­ши­те ре­ше­ние и ответ.

10.  
i

Уче­ник ис­сле­до­вал за­ви­си­мость силы тре­ния брус­ка по по­верх­но­сти стола от массы брус­ка с гру­за­ми. В экс­пе­ри­мен­те бру­сок пе­ре­ме­ща­ли рав­но­мер­но и пря­мо­ли­ней­но по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти с по­мо­щью ди­на­мо­мет­ра. В таб­ли­це пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний массы брус­ка с гру­за­ми и силы тре­ния с учётом по­греш­но­стей из­ме­ре­ний.

 

№ опытаМасса брус­ка, кгСила тре­ния, Н
10,150 ± 0,0050,75 ± 0,05
20,200 ± 0,0051,20 ± 0,05
30,250 ± 0,0051,30 ± 0,05
40,350 ± 0,0051,70 ± 0,05

 

В каком из опы­тов уче­ник ошиб­ся в за­пи­си из­ме­ре­ния силы тре­ния? В от­ве­те за­пи­ши­те номер этого опыта.

11.  
i

На уроке учи­тель провёл опыт, пред­став­лен­ный на ри­сун­ке. Он по­ка­зал, что если по двум рас­по­ло­жен­ным па­рал­лель­но про­вод­ни­кам элек­три­че­ский ток течёт в одном на­прав­ле­нии, то такие про­вод­ни­ки при­тя­ги­ва­ют­ся. И на­о­бо­рот, про­вод­ни­ки от­тал­ки­ва­ют­ся, когда токи текут по ним в про­ти­во­по­лож­ных на­прав­ле­ни­ях.

Какой вывод можно сде­лать на ос­но­ва­нии дан­но­го опыта?

12.  
i

На ри­сун­ке пред­став­ле­на уста­нов­ка для изу­че­ния яв­ле­ния фо­то­эф­фек­та. Ме­тал­ли­че­скую пла­сти­ну при­креп­ля­ют к элек­тро­мет­ру и за­ря­жа­ют от­ри­ца­тель­но. Элек­тро­метр по­ка­зы­ва­ет заряд пла­сти­ны. Пла­сти­ну осве­ща­ют уль­тра­фи­о­ле­то­вым све­том и на­блю­да­ют умень­ше­ние от­ри­ца­тель­но­го за­ря­да элек­тро­мет­ра. Тем самым де­мон­стри­ру­ет­ся, что с по­верх­но­сти пла­сти­ны свет вы­би­ва­ет элек­тро­ны.

Вам не­об­хо­ди­мо по­ка­зать, что у раз­ных ме­тал­лов раз­ная «крас­ная гра­ни­ца» фо­то­эф­фек­та.

Име­ет­ся сле­ду­ю­щее обо­ру­до­ва­ние:

— элек­тро­метр;

— пла­сти­ны из меди и цинка;

— эбо­ни­то­вая па­лоч­ка и мех для со­об­ще­ния пла­сти­не от­ри­ца­тель­но­го за­ря­да;

— стек­лян­ная па­лоч­ка и шерсть для со­об­ще­ния пла­сти­не по­ло­жи­тель­но­го за­ря­да;

— лампа на­ка­ли­ва­ния и уль­тра­фи­о­ле­то­вая лампа на под­став­ках.

В от­ве­те:

1.  Опи­ши­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку.

2.  Опи­ши­те по­ря­док дей­ствий при про­ве­де­нии ис­сле­до­ва­ния.

13.  
i

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между на­уч­ны­ми от­кры­ти­я­ми и име­на­ми учёных, ко­то­рым эти от­кры­тия при­над­ле­жат. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца.

НА­УЧ­НЫЕ ОТ­КРЫ­ТИЯ

А)  от­кры­тие яв­ле­ния внеш­не­го фо­то­эф­фек­та

Б)  экс­пе­ри­мен­таль­ное ис­сле­до­ва­ние внеш­не­го фо­то­эф­фек­та

ИМЕНА УЧЁНЫХ

1)  Г. Герц

2)  А. Г. Сто­ле­тов

3)  Э. Ре­зер­форд

4)  А. Эйн­штейн

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

AБ
  
14.  
i

Про­чи­тай­те фраг­мент тех­ни­че­ско­го опи­са­ния га­зо­во­го котла и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15

Га­зо­вый котёл пред­на­зна­чен для си­сте­мы во­дя­но­го отоп­ле­ния дома. Пламя га­зо­вой го­рел­ки на­гре­ва­ет воду. На­гре­тая вода по­сту­па­ет вверх в пря­мую трубу отоп­ле­ния, остыв­шая в ба­та­ре­ях вода по­сту­па­ет снизу по об­рат­ной трубе в котёл. При есте­ствен­ной цир­ку­ля­ции воды в си­сте­ме отоп­ле­ния котёл рас­по­ла­га­ют ниже при­бо­ров отоп­ле­ния (ба­та­рей) в под­валь­ном по­ме­ще­нии. При ра­бо­те котла вода то рас­ши­ря­ет­ся, то сжи­ма­ет­ся, «из­бы­ток» воды по­сту­па­ет в рас­ши­ри­тель­ный бак по от­во­ду пря­мой трубы отоп­ле­ния. В про­стей­ших кон­струк­ци­ях роз­жиг за­паль­ни­ка, пламя ко­то­ро­го омы­ва­ет тер­мо­па­ру, про­из­во­дит­ся вруч­ную в те­че­ние 10–20 с. На­гре­тая до вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ры тер­мо­па­ра вы­ра­ба­ты­ва­ет ЭДС, со­зда­ю­щую ток в элек­тро­маг­ни­те си­сте­мы ав­то­ма­ти­ки, ко­то­рая от­кры­ва­ет кла­пан впус­ка газа. Про­дук­ты сго­ра­ния вы­во­дят­ся через ды­мо­гар­ную трубу. Су­ще­ству­ют тре­бо­ва­ния по обес­пе­че­нию тяги: если тяга ниже ми­ни­маль­ной, то дат­чик тяги от­клю­ча­ет по­да­чу газа. Тем­пе­ра­ту­ра воды в котле не долж­на пре­вы­шать 95 ºС, для ви­зу­аль­но­го кон­тро­ля ис­поль­зу­ют ртут­ный тер­мо­метр, за­креплённый в ла­тун­ном гнез­де, вмон­ти­ро­ван­ном в котёл.

По­че­му га­зо­вый котёл рас­по­ла­га­ют ниже при­бо­ров отоп­ле­ния при есте­ствен­ной цир­ку­ля­ции воды?

15.  
i

Про­чи­тай­те фраг­мент тех­ни­че­ско­го опи­са­ния га­зо­во­го котла и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15

Га­зо­вый котёл пред­на­зна­чен для си­сте­мы во­дя­но­го отоп­ле­ния дома. Пламя га­зо­вой го­рел­ки на­гре­ва­ет воду. На­гре­тая вода по­сту­па­ет вверх в пря­мую трубу отоп­ле­ния, остыв­шая в ба­та­ре­ях вода по­сту­па­ет снизу по об­рат­ной трубе в котёл. При есте­ствен­ной цир­ку­ля­ции воды в си­сте­ме отоп­ле­ния котёл рас­по­ла­га­ют ниже при­бо­ров отоп­ле­ния (ба­та­рей) в под­валь­ном по­ме­ще­нии. При ра­бо­те котла вода то рас­ши­ря­ет­ся, то сжи­ма­ет­ся, «из­бы­ток» воды по­сту­па­ет в рас­ши­ри­тель­ный бак по от­во­ду пря­мой трубы отоп­ле­ния. В про­стей­ших кон­струк­ци­ях роз­жиг за­паль­ни­ка, пламя ко­то­ро­го омы­ва­ет тер­мо­па­ру, про­из­во­дит­ся вруч­ную в те­че­ние 10–20 с. На­гре­тая до вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ры тер­мо­па­ра вы­ра­ба­ты­ва­ет ЭДС, со­зда­ю­щую ток в элек­тро­маг­ни­те си­сте­мы ав­то­ма­ти­ки, ко­то­рая от­кры­ва­ет кла­пан впус­ка газа. Про­дук­ты сго­ра­ния вы­во­дят­ся через ды­мо­гар­ную трубу. Су­ще­ству­ют тре­бо­ва­ния по обес­пе­че­нию тяги: если тяга ниже ми­ни­маль­ной, то дат­чик тяги от­клю­ча­ет по­да­чу газа. Тем­пе­ра­ту­ра воды в котле не долж­на пре­вы­шать 95 ºС, для ви­зу­аль­но­го кон­тро­ля ис­поль­зу­ют ртут­ный тер­мо­метр, за­креплённый в ла­тун­ном гнез­де, вмон­ти­ро­ван­ном в котёл.

По­че­му, если гас­нет за­паль­ник, то ав­то­ма­ти­че­ски пре­кра­ща­ет­ся ра­бо­та га­зо­во­го котла?

16.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

От­кры­тие по­гло­ще­ния ин­фра­крас­ных лучей (по Дж. Тин­да­лю)

От­кры­тие термо-ЭДС, воз­ни­ка­ю­щей при на­гре­ве кон­так­та двух раз­но­род­ных ме­тал­лов (тер­мо­па­ры), сде­ла­ло воз­мож­ным ис­сле­до­ва­ние ин­фра­крас­ных (теп­ло­вых) лучей. Тер­мо­дат­чик (по­сле­до­ва­тель­но со­единённые тер­мо­па­ры) при на­гре­ва­нии теп­ло­вы­ми лу­ча­ми вы­ра­ба­ты­ва­ет ЭДС, из­ме­ря­е­мую галь­ва­но­мет­ром. По от­кло­не­нию стрел­ки судят о сте­пе­ни на­гре­ва.

Рис. 1. Ис­сле­до­ва­ние про­зрач­но­сти твёрдых те

На рис. 1 по­ка­за­на схема ис­сле­до­ва­ния про­зрач­но­сти твёрдых тел для теп­ло­вых лучей. Пред­по­ла­га­лось, что ком­нат­ный воз­дух них про­зра­чен. В ка­че­стве ис­точ­ни­ка из­лу­че­ния ис­поль­зо­ва­лись на­гре­тое тело, пламя и т. п. По за­ко­ну Вина с по­ни­же­ни­ем тем­пе­ра­ту­ры тела мак­си­мум из­лу­че­ния сме­ща­ет­ся в сто­ро­ну длин­ных волн: \lambda_max= дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: T конец дроби , где b  =  2897 мкм × К, Т  — тем­пе­ра­ту­ра в кель­ви­нах. В опыте ис­сле­ду­е­мая пла­сти­на (рис. 1) пе­ре­кры­ва­ла от­вер­стие диа­фраг­мы. Ока­за­лось, что про­зрач­ные для ви­ди­мо­го света окон­ное стек­ло не­про­зрач­но для теп­ло­вых лучей. Пла­сти­на гор­но­го хру­ста­ля про­пус­ка­ет: 38% из­лу­че­ния от пла­ме­ни (T ≈ 1200 K), 6%  — от меди, на­гре­той до 400 ºС и 3%  — меди, на­гре­той до 100 ºС. Пла­сти­на ка­мен­ной соли (NaCl) про­пус­ка­ет более 92% лучей, ис­пус­ка­е­мых и пла­ме­нем, и на­гре­той медью (от 100 ºС до 400 ºС).

Рис. 2. Ис­сле­до­ва­ние про­зрач­но­сти газов

При изу­че­нии про­зрач­но­сти газов, на­при­мер, СО2, в ци­лин­дре АВ в ка­че­стве «окон» ис­поль­зо­ва­лись кри­стал­лы NaCl (рис. 2, торцы ци­лин­дра). В от­ка­чан­ный ци­линдр через кран Gʹ впус­ка­ли пред­ва­ри­тель­но осу­шен­ные (про­шед­шие через труб­ки U−Uʹ) газы. После этого уби­ра­ли экран Т, за­кры­ва­ю­щий за­чернённый сажей куб с ки­пя­щей водой С. По от­кло­не­нию стрел­ки галь­ва­но­мет­ра су­ди­ли о сте­пе­ни по­гло­ще­ния лучей.

Не­про­зрач­ность паров воды для ин­фра­крас­ных лучей иг­ра­ет су­ще­ствен­ную роль в при­ро­де. Пер­вые на­блю­де­ния были про­де­ла­ны Р. Стрей­чи в марте 1850 г. Он из­ме­рял па­де­ние тем­пе­ра­ту­ры воз­ду­ха (∆t) от вос­хо­да до за­хо­да Солн­ца на от­кры­том воз­ду­хе при аб­со­лют­но ясном небе с по­мо­щью тер­мо­мет­ра, фик­си­руя в жур­на­ле на­блю­де­ний пар­ци­аль­ное дав­ле­ние во­дя­ных паров (аб­со­лют­ную влаж­ность).

 

По­ни­же­ние тем­пе­ра­ту­ры воз­ду­ха после за­хо­да Солн­ца при
раз­лич­ной аб­со­лют­ной влаж­но­сти воз­ду­ха
pвод. пар, мм рт. ст.22,621,620,419,018,016,715,414,111,0
Δt, ºС3,33,94,64,75,77,06,77,39,2

 

Было по­ка­за­но, что по­гло­ще­ние ин­фра­крас­ных лучей во­дя­ным паром пре­пят­ству­ет осты­ва­нию ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха.

Изу­че­ние при­чин воз­ник­но­ве­ния пар­ни­ко­во­го эф­фек­та, а имен­но по­гло­ще­ние теп­ло­вых лучей во­дя­ным паром и уг­ле­кис­лым газом, было на­ча­то фи­зи­ка­ми в се­ре­ди­не XIX века.

Вставь­те в пред­ло­же­ние про­пу­щен­ные слова (сло­во­со­че­та­ния), ис­поль­зуя ин­фор­ма­цию из тек­ста.

В опыте Дж. Тин­да­ля пред­по­ла­га­лось, что воз­дух для теп­ло­вых лучей. Ис­точ­ни­ком ин­фра­крас­но­го из­лу­че­ния в опыте слу­жи­ли .

17.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

От­кры­тие по­гло­ще­ния ин­фра­крас­ных лучей (по Дж. Тин­да­лю)

От­кры­тие термо-ЭДС, воз­ни­ка­ю­щей при на­гре­ве кон­так­та двух раз­но­род­ных ме­тал­лов (тер­мо­па­ры), сде­ла­ло воз­мож­ным ис­сле­до­ва­ние ин­фра­крас­ных (теп­ло­вых) лучей. Тер­мо­дат­чик (по­сле­до­ва­тель­но со­единённые тер­мо­па­ры) при на­гре­ва­нии теп­ло­вы­ми лу­ча­ми вы­ра­ба­ты­ва­ет ЭДС, из­ме­ря­е­мую галь­ва­но­мет­ром. По от­кло­не­нию стрел­ки судят о сте­пе­ни на­гре­ва.

Рис. 1. Ис­сле­до­ва­ние про­зрач­но­сти твёрдых те

На рис. 1 по­ка­за­на схема ис­сле­до­ва­ния про­зрач­но­сти твёрдых тел для теп­ло­вых лучей. Пред­по­ла­га­лось, что ком­нат­ный воз­дух них про­зра­чен. В ка­че­стве ис­точ­ни­ка из­лу­че­ния ис­поль­зо­ва­лись на­гре­тое тело, пламя и т. п. По за­ко­ну Вина с по­ни­же­ни­ем тем­пе­ра­ту­ры тела мак­си­мум из­лу­че­ния сме­ща­ет­ся в сто­ро­ну длин­ных волн: \lambda_max= дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: T конец дроби , где b  =  2897 мкм × К, Т  — тем­пе­ра­ту­ра в кель­ви­нах. В опыте ис­сле­ду­е­мая пла­сти­на (рис. 1) пе­ре­кры­ва­ла от­вер­стие диа­фраг­мы. Ока­за­лось, что про­зрач­ные для ви­ди­мо­го света окон­ное стек­ло не­про­зрач­но для теп­ло­вых лучей. Пла­сти­на гор­но­го хру­ста­ля про­пус­ка­ет: 38% из­лу­че­ния от пла­ме­ни (T ≈ 1200 K), 6%  — от меди, на­гре­той до 400 ºС и 3%  — меди, на­гре­той до 100 ºС. Пла­сти­на ка­мен­ной соли (NaCl) про­пус­ка­ет более 92% лучей, ис­пус­ка­е­мых и пла­ме­нем, и на­гре­той медью (от 100 ºС до 400 ºС).

Рис. 2. Ис­сле­до­ва­ние про­зрач­но­сти газов

При изу­че­нии про­зрач­но­сти газов, на­при­мер, СО2, в ци­лин­дре АВ в ка­че­стве «окон» ис­поль­зо­ва­лись кри­стал­лы NaCl (рис. 2, торцы ци­лин­дра). В от­ка­чан­ный ци­линдр через кран Gʹ впус­ка­ли пред­ва­ри­тель­но осу­шен­ные (про­шед­шие через труб­ки U−Uʹ) газы. После этого уби­ра­ли экран Т, за­кры­ва­ю­щий за­чернённый сажей куб с ки­пя­щей водой С. По от­кло­не­нию стрел­ки галь­ва­но­мет­ра су­ди­ли о сте­пе­ни по­гло­ще­ния лучей.

Не­про­зрач­ность паров воды для ин­фра­крас­ных лучей иг­ра­ет су­ще­ствен­ную роль в при­ро­де. Пер­вые на­блю­де­ния были про­де­ла­ны Р. Стрей­чи в марте 1850 г. Он из­ме­рял па­де­ние тем­пе­ра­ту­ры воз­ду­ха (∆t) от вос­хо­да до за­хо­да Солн­ца на от­кры­том воз­ду­хе при аб­со­лют­но ясном небе с по­мо­щью тер­мо­мет­ра, фик­си­руя в жур­на­ле на­блю­де­ний пар­ци­аль­ное дав­ле­ние во­дя­ных паров (аб­со­лют­ную влаж­ность).

 

По­ни­же­ние тем­пе­ра­ту­ры воз­ду­ха после за­хо­да Солн­ца при
раз­лич­ной аб­со­лют­ной влаж­но­сти воз­ду­ха
pвод. пар, мм рт. ст.22,621,620,419,018,016,715,414,111,0
Δt, ºС3,33,94,64,75,77,06,77,39,2

 

Было по­ка­за­но, что по­гло­ще­ние ин­фра­крас­ных лучей во­дя­ным паром пре­пят­ству­ет осты­ва­нию ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха.

Изу­че­ние при­чин воз­ник­но­ве­ния пар­ни­ко­во­го эф­фек­та, а имен­но по­гло­ще­ние теп­ло­вых лучей во­дя­ным паром и уг­ле­кис­лым газом, было на­ча­то фи­зи­ка­ми в се­ре­ди­не XIX века.

Тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха перед за­хо­дом Солн­ца по на­блю­де­ни­ям Р. Стрей­чи со­ста­ви­ла 26 ºС, к утру она упала на 7 ºС. Какой была аб­со­лют­ная влаж­ность воз­ду­ха?

18.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

От­кры­тие по­гло­ще­ния ин­фра­крас­ных лучей (по Дж. Тин­да­лю)

От­кры­тие термо-ЭДС, воз­ни­ка­ю­щей при на­гре­ве кон­так­та двух раз­но­род­ных ме­тал­лов (тер­мо­па­ры), сде­ла­ло воз­мож­ным ис­сле­до­ва­ние ин­фра­крас­ных (теп­ло­вых) лучей. Тер­мо­дат­чик (по­сле­до­ва­тель­но со­единённые тер­мо­па­ры) при на­гре­ва­нии теп­ло­вы­ми лу­ча­ми вы­ра­ба­ты­ва­ет ЭДС, из­ме­ря­е­мую галь­ва­но­мет­ром. По от­кло­не­нию стрел­ки судят о сте­пе­ни на­гре­ва.

Рис. 1. Ис­сле­до­ва­ние про­зрач­но­сти твёрдых те

На рис. 1 по­ка­за­на схема ис­сле­до­ва­ния про­зрач­но­сти твёрдых тел для теп­ло­вых лучей. Пред­по­ла­га­лось, что ком­нат­ный воз­дух них про­зра­чен. В ка­че­стве ис­точ­ни­ка из­лу­че­ния ис­поль­зо­ва­лись на­гре­тое тело, пламя и т. п. По за­ко­ну Вина с по­ни­же­ни­ем тем­пе­ра­ту­ры тела мак­си­мум из­лу­че­ния сме­ща­ет­ся в сто­ро­ну длин­ных волн: \lambda_max= дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: T конец дроби , где b  =  2897 мкм × К, Т  — тем­пе­ра­ту­ра в кель­ви­нах. В опыте ис­сле­ду­е­мая пла­сти­на (рис. 1) пе­ре­кры­ва­ла от­вер­стие диа­фраг­мы. Ока­за­лось, что про­зрач­ные для ви­ди­мо­го света окон­ное стек­ло не­про­зрач­но для теп­ло­вых лучей. Пла­сти­на гор­но­го хру­ста­ля про­пус­ка­ет: 38% из­лу­че­ния от пла­ме­ни (T ≈ 1200 K), 6%  — от меди, на­гре­той до 400 ºС и 3%  — меди, на­гре­той до 100 ºС. Пла­сти­на ка­мен­ной соли (NaCl) про­пус­ка­ет более 92% лучей, ис­пус­ка­е­мых и пла­ме­нем, и на­гре­той медью (от 100 ºС до 400 ºС).

Рис. 2. Ис­сле­до­ва­ние про­зрач­но­сти газов

При изу­че­нии про­зрач­но­сти газов, на­при­мер, СО2, в ци­лин­дре АВ в ка­че­стве «окон» ис­поль­зо­ва­лись кри­стал­лы NaCl (рис. 2, торцы ци­лин­дра). В от­ка­чан­ный ци­линдр через кран Gʹ впус­ка­ли пред­ва­ри­тель­но осу­шен­ные (про­шед­шие через труб­ки U−Uʹ) газы. После этого уби­ра­ли экран Т, за­кры­ва­ю­щий за­чернённый сажей куб с ки­пя­щей водой С. По от­кло­не­нию стрел­ки галь­ва­но­мет­ра су­ди­ли о сте­пе­ни по­гло­ще­ния лучей.

Не­про­зрач­ность паров воды для ин­фра­крас­ных лучей иг­ра­ет су­ще­ствен­ную роль в при­ро­де. Пер­вые на­блю­де­ния были про­де­ла­ны Р. Стрей­чи в марте 1850 г. Он из­ме­рял па­де­ние тем­пе­ра­ту­ры воз­ду­ха (∆t) от вос­хо­да до за­хо­да Солн­ца на от­кры­том воз­ду­хе при аб­со­лют­но ясном небе с по­мо­щью тер­мо­мет­ра, фик­си­руя в жур­на­ле на­блю­де­ний пар­ци­аль­ное дав­ле­ние во­дя­ных паров (аб­со­лют­ную влаж­ность).

 

По­ни­же­ние тем­пе­ра­ту­ры воз­ду­ха после за­хо­да Солн­ца при
раз­лич­ной аб­со­лют­ной влаж­но­сти воз­ду­ха
pвод. пар, мм рт. ст.22,621,620,419,018,016,715,414,111,0
Δt, ºС3,33,94,64,75,77,06,77,39,2

 

Было по­ка­за­но, что по­гло­ще­ние ин­фра­крас­ных лучей во­дя­ным паром пре­пят­ству­ет осты­ва­нию ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха.

Изу­че­ние при­чин воз­ник­но­ве­ния пар­ни­ко­во­го эф­фек­та, а имен­но по­гло­ще­ние теп­ло­вых лучей во­дя­ным паром и уг­ле­кис­лым газом, было на­ча­то фи­зи­ка­ми в се­ре­ди­не XIX века.

Р. Стрей­чи провёл в Мад­расе на­блю­де­ния над па­де­ни­ем тем­пе­ра­ту­ры ночью при ясном небе и подъёмом днев­ной тем­пе­ра­ту­ры в сол­неч­ный день. Из его дан­ных сле­до­ва­ло, что уве­ли­че­ние аб­со­лют­ной влаж­но­сти воз­ду­ха при­мер­но в два раза умень­ша­ло осты­ва­ние ноч­но­го воз­ду­ха в 2,75 раза, а про­грев днев­но­го воз­ду­ха также умень­ша­ло, но толь­ко в 2 раза. При­ве­ди­те объ­яс­не­ние ис­хо­дя из опы­тов Тин­да­ля и за­ко­на Вина.