Номер 2, страница 239 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 71. Насыщенный пар. Глава 11. Взаимные превращения жидкостей и газов - номер 2, страница 239.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Динамическое равновесие — это состояние, в котором два противоположных процесса происходят с одинаковой скоростью, в результате чего макроскопические параметры системы (такие как концентрация, давление, количество вещества в разных фазах) остаются неизменными. В случае равновесия насыщенного пара и жидкости, это равновесие между процессами испарения и конденсации. Скорость испарения (переход молекул из жидкости в пар) равна скорости конденсации (возвращение молекул из пара в жидкость).

Подобные состояния динамического равновесия можно наблюдать и в других физических и химических системах.

Равновесие при плавлении и кристаллизации

Рассмотрим систему, состоящую из льда и воды, находящуюся в закрытом термоизолированном сосуде при температуре 0 °C и нормальном атмосферном давлении. В этой системе одновременно происходят два взаимно противоположных процесса: плавление (молекулы с поверхности льда отрываются и переходят в жидкое состояние) и кристаллизация (молекулы воды, сталкиваясь с поверхностью льда, присоединяются к кристаллической решетке). Когда скорость плавления становится равной скорости кристаллизации, наступает динамическое равновесие. Макроскопически мы наблюдаем, что количество льда и воды в сосуде не изменяется, хотя на микроуровне молекулы постоянно переходят из одной фазы в другую. Ответ: Примером динамического равновесия является равновесие между льдом и водой при температуре плавления (0 °C), когда скорость плавления льда равна скорости кристаллизации воды.

Равновесие при растворении твердого вещества

Рассмотрим насыщенный раствор какого-либо вещества, например, поваренной соли $NaCl$, в воде, в котором на дне находится избыток нерастворенного твердого вещества. В такой системе также устанавливается динамическое равновесие между двумя процессами: растворением (ионы с поверхности кристалла соли переходят в раствор) и осаждением (ионы из раствора осаждаются на поверхности кристалла). Когда раствор становится насыщенным, скорость растворения сравнивается со скоростью осаждения. В результате концентрация соли в растворе остается постоянной, и масса нерастворенного осадка не меняется. Ответ: Примером динамического равновесия является состояние насыщенного раствора с избытком твердого вещества, когда скорость растворения равна скорости кристаллизации этого вещества из раствора.

Равновесие при сублимации и десублимации

Некоторые твердые вещества, такие как йод ($I_2$) или твердый диоксид углерода («сухой лед»), способны переходить в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Этот процесс называется сублимацией. В закрытом сосуде с таким веществом устанавливается равновесие между сублимацией (молекулы вещества переходят с поверхности твердого тела непосредственно в пар) и десублимацией (молекулы из газовой фазы конденсируются обратно на поверхность твердого тела). Когда скорость сублимации становится равной скорости десублимации, давление пара над твердым телом становится постоянным. Это состояние также является динамическим равновесием, аналогичным равновесию жидкости и ее насыщенного пара. Ответ: Примером динамического равновесия является равновесие между твердым веществом (например, йодом) и его паром в закрытом сосуде, когда скорость сублимации равна скорости десублимации.