Номер 5, страница 286 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 6. Термодинамика. Параграф 35. Фазовые переходы - номер 5, страница 286.

Условие.

5. Объясните, почему жидкость при испарении охлаждается.

Решение.

б.

Решение

Охлаждение жидкости при испарении объясняется на основе молекулярно-кинетической теории строения вещества.

1. Молекулы, из которых состоит жидкость, находятся в состоянии непрерывного и хаотического теплового движения. Их скорости, а следовательно, и кинетические энергии, не одинаковы: есть как «быстрые» молекулы с высокой кинетической энергией, так и «медленные» с низкой. Температура жидкости является мерой средней кинетической энергии всех её молекул.

2. Испарение — это процесс, при котором молекулы покидают поверхность жидкости. Для того чтобы преодолеть силы притяжения со стороны других молекул и вылететь с поверхности, молекула должна обладать достаточно большой кинетической энергией.

3. Таким образом, в процессе испарения жидкость покидают в первую очередь самые «быстрые», наиболее энергичные молекулы.

4. В результате того, что жидкость теряет молекулы с наибольшей кинетической энергией, средняя кинетическая энергия оставшихся в жидкости молекул уменьшается.

5. Так как температура жидкости напрямую связана со средней кинетической энергией её молекул, уменьшение этой энергии приводит к понижению температуры жидкости, то есть к её охлаждению. Этот процесс требует затрат энергии (теплоты парообразования), которая черпается из внутренней энергии самой жидкости.

Ответ: Жидкость при испарении охлаждается, потому что ее покидают наиболее быстрые молекулы, обладающие наибольшей кинетической энергией. В результате средняя кинетическая энергия оставшихся в жидкости молекул уменьшается, что приводит к понижению ее температуры.