Номер 2, страница 207 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 6. Взаимные превращения жидкостей и газов. Параграф 6.2. Равновесие между жидкостью и паром - номер 2, страница 207.

Условие.

2. Верно ли, что с повышением температуры давление насыщенного пара будет расти?

Решение.

2. Решение

Да, это утверждение абсолютно верно. Давление насыщенного пара всегда растет с повышением температуры. Это явление объясняется на основе молекулярно-кинетической теории.

Насыщенный пар — это пар, который находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Это означает, что скорость испарения (процесс перехода молекул из жидкости в пар) равна скорости конденсации (процесс возвращения молекул из пара в жидкость).

Рассмотрим, что происходит при повышении температуры:

1. С ростом температуры средняя кинетическая энергия молекул жидкости увеличивается. Это приводит к тому, что все большее количество молекул на поверхности жидкости обладает достаточной энергией, чтобы преодолеть силы межмолекулярного притяжения и покинуть жидкость. В результате интенсивность испарения возрастает.

2. Чтобы система снова пришла в состояние динамического равновесия, скорость конденсации должна также увеличиться, чтобы скомпенсировать возросшую скорость испарения. Скорость конденсации прямо пропорциональна концентрации молекул пара над поверхностью жидкости: чем больше молекул в паре, тем чаще они сталкиваются с поверхностью и возвращаются в жидкость.

3. Таким образом, для достижения нового равновесия при более высокой температуре требуется большая концентрация молекул в паре. Согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории, давление газа $\text{p}$ связано с концентрацией молекул $\text{n}$ и абсолютной температурой $\text{T}$ соотношением $p = nkT$, где $\text{k}$ – постоянная Больцмана. Поскольку при нагревании увеличивается и концентрация $\text{n}$, и температура $\text{T}$, давление насыщенного пара растет. Причем эта зависимость нелинейная и достаточно резкая (близка к экспоненциальной).

Ответ: Да, верно.