Номер 4, 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 4, страница 239.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

Испарение — это процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, который происходит с поверхности жидкости. Этот процесс является эндотермическим, то есть требует затрат энергии для преодоления сил межмолекулярного притяжения и совершения работы по расширению.

С точки зрения молекулярно-кинетической теории, с поверхности жидкости улетают наиболее «быстрые» молекулы, то есть те, чья кинетическая энергия оказывается достаточной для преодоления притяжения со стороны других молекул. Когда самые энергичные молекулы покидают жидкость, средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается. Поскольку температура является макроскопической мерой средней кинетической энергии молекул, её значение для оставшейся жидкости понижается.

В условии задачи сказано, что теплообмен с окружающей средой отсутствует. Это означает, что система (вода в чашке) является адиабатически изолированной. В такой системе энергия, необходимая для испарения (теплота парообразования), не может поступать извне. Следовательно, эта энергия забирается из внутренней энергии самой воды. Энергия $Q$, необходимая для испарения небольшой массы воды $\Delta m$, равна $Q = L \cdot \Delta m$, где $L$ — удельная теплота парообразования. Это уменьшение внутренней энергии оставшейся воды и приводит к её охлаждению.

Таким образом, в результате испарения в теплоизолированной системе температура оставшейся жидкости всегда уменьшается. Скорость испарения влияет только на то, как быстро происходит охлаждение, но не на направление изменения температуры.

Ответ: 2