Номер 3, страница 239 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 71. Насыщенный пар. Глава 11. Взаимные превращения жидкостей и газов - номер 3, страница 239.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

Рассмотрим процесс испарения воды и проанализируем предложенные варианты ответа.

Испарение — это процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар), происходящий на поверхности жидкости. Молекулы жидкости находятся в непрерывном хаотическом движении. Те молекулы, которые находятся у поверхности и обладают достаточной кинетической энергией, чтобы преодолеть силы межмолекулярного притяжения, вылетают из жидкости. Одновременно с этим происходит и обратный процесс — конденсация, когда молекулы пара возвращаются в жидкость. Видимое испарение (уменьшение количества жидкости) наблюдается тогда, когда скорость испарения превышает скорость конденсации.

1) только при кипении

Этот вариант неверен. Кипение — это интенсивное испарение, которое происходит не только с поверхности, но и по всему объему жидкости при достижении определенной температуры (температуры кипения). Испарение же происходит с открытой поверхности жидкости при любой температуре. Например, лужи высыхают и при +10°C, что значительно ниже температуры кипения воды (100°C при нормальном атмосферном давлении).

2) только при нагревании

Этот вариант также неверен. Нагревание действительно увеличивает скорость испарения, так как средняя кинетическая энергия молекул возрастает, и большее их число способно покинуть жидкость. Однако испарение происходит и без специального подвода тепла извне, например, за счет внутренней энергии самой жидкости и окружающей среды. Вода может испаряться даже при низких температурах, в том числе с поверхности льда (этот процесс называется сублимацией или возгонкой).

3) при любой температуре, если пар в воздухе над поверхностью воды является ненасыщенным

Этот вариант является верным. Процесс испарения (когда число вылетающих молекул больше числа возвращающихся) будет продолжаться до тех пор, пока пространство над жидкостью не заполнится паром до максимальной плотности, соответствующей данной температуре. Такой пар называется насыщенным. Если же пар ненасыщенный, это означает, что концентрация молекул пара в воздухе ниже максимально возможной, и процесс испарения преобладает над процессом конденсации. Это может происходить при любой температуре, при которой вода существует в жидком (или даже твердом) состоянии.

4) при любой температуре, если пар в воздухе над поверхностью воды является насыщенным

Этот вариант неверен. Если пар над поверхностью воды является насыщенным, это означает, что установилось динамическое равновесие: сколько молекул покидает поверхность жидкости в единицу времени, столько же молекул возвращается в нее из пара. В этом случае чистого испарения (уменьшения массы жидкости) не происходит, так как скорость испарения равна скорости конденсации.

Таким образом, необходимым условием для испарения воды является то, что пар над ее поверхностью должен быть ненасыщенным.

Ответ: 3