Номер 6, страница 259 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 10. Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы. Параграф 46. Взаимные превращения жидкостей и газов. Вопросы - номер 6, страница 259.

Условие.

6. Охарактеризуйте процесс кипения воды, используя рис. 193.

Решение.

6. Охарактеризуйте процесс кипения воды, используя рис. 193.

Хотя конкретный рисунок 193 недоступен, можно описать общие этапы процесса кипения воды.

Кипение — это процесс интенсивного парообразования, который происходит не только со свободной поверхности жидкости, но и по всему её объёму при достижении определённой температуры, называемой температурой кипения. Процесс можно разделить на несколько стадий:

1. Начальное нагревание. При подводе тепла к воде её температура растёт. На дне и стенках сосуда, где температура выше, появляются мелкие пузырьки. Это выделяется растворённый в воде воздух, так как его растворимость с повышением температуры уменьшается. Это ещё не кипение.

2. Образование паровых пузырьков. Когда температура воды достигает точки кипения (при нормальном атмосферном давлении это 100 °C), на нагретых поверхностях сосуда (дне и стенках) начинают образовываться пузырьки, заполненные водяным паром. Внутри этих пузырьков находится насыщенный пар, давление которого при температуре кипения становится равным внешнему давлению (атмосферному давлению плюс гидростатическое давление столба жидкости).

3. Шум перед кипением. Первоначально, отрываясь от стенок, пузырьки пара поднимаются в верхние, более холодные слои воды. Там пар в них конденсируется, и пузырьки схлопываются. Этот процесс сопровождается характерным шумом.

4. Бурное кипение. По мере прогревания всего объёма воды до температуры кипения, пузырьки пара перестают схлопываться при подъёме. Они увеличиваются в объёме, так как в них испаряется окружающая вода, достигают поверхности и лопаются, выбрасывая пар в атмосферу. Этот процесс называется бурным кипением. Важно, что во время кипения температура жидкости остаётся постоянной (100 °C для воды при нормальном давлении), так как вся подводимая энергия расходуется на превращение воды в пар.

Ответ: Кипение — это интенсивный процесс парообразования, происходящий по всему объему жидкости при температуре кипения. Он характеризуется образованием, ростом и подъемом на поверхность пузырьков пара. Во время кипения температура жидкости не изменяется.

7. Что называют: а) теплотой парообразования жидкости; б) ...

а) теплотой парообразования жидкости

Теплотой парообразования называют количество теплоты, которое необходимо для превращения жидкости в пар при постоянной температуре. В физике чаще используют понятие удельной теплоты парообразования.

Удельная теплота парообразования ($\text{L}$) — это физическая величина, которая показывает, какое количество теплоты требуется для превращения 1 кг жидкости в пар при температуре кипения. Единицей измерения удельной теплоты парообразования в системе СИ является джоуль на килограмм (Дж/кг).

Количество теплоты ($\text{Q}$), необходимое для парообразования (или выделяющееся при конденсации) массы жидкости $\text{m}$, взятой при температуре кипения, рассчитывается по формуле:

$Q = L \cdot m$

где $\text{L}$ — удельная теплота парообразования вещества, $\text{m}$ — масса вещества.

Ответ: Теплотой парообразования (удельной теплотой парообразования) называют физическую величину, численно равную количеству теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг вещества, чтобы полностью превратить его из жидкого состояния в газообразное при температуре кипения.