Номер 5, 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 5, страница 239.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

Рассмотрим состояние системы в два момента времени: в начальном (в тёплой комнате) и в конечном (на холодном балконе).

Водяной пар в замкнутом пространстве над поверхностью жидкости (в данном случае, кваса, который в основном состоит из воды) называется насыщенным, если процессы испарения и конденсации находятся в состоянии динамического равновесия. Это означает, что сколько молекул воды покидает поверхность жидкости в единицу времени, столько же молекул возвращается в неё из пара. Такое равновесие устанавливается в закрытом сосуде через некоторое время.

1. Начальное состояние.

Бутылка с квасом долгое время находилась в тёплой комнате. Этого времени достаточно для установления динамического равновесия между жидкостью и паром над ней. Следовательно, в начальном состоянии водяной пар в бутылке является насыщенным при температуре комнаты.

2. Конечное состояние.

Бутылку переносят на холодный балкон. Температура системы (квас и пар) начинает понижаться. Плотность и давление насыщенного пара сильно зависят от температуры: с понижением температуры они уменьшаются.

Пар, который был насыщенным при высокой температуре, при охлаждении становится перенасыщенным. Это нестабильное состояние, и избыток пара начинает конденсироваться, превращаясь в жидкость (на стенках бутылки образуется роса). Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока плотность пара не достигнет нового значения, соответствующего насыщенному пару при более низкой температуре балкона. Поскольку в бутылке по-прежнему есть жидкость, снова установится динамическое равновесие между испарением и конденсацией. Таким образом, в конечном состоянии пар также будет насыщенным, но при более низкой температуре и с меньшей плотностью.

Следовательно, верным является утверждение, что водяной пар в бутылке был насыщенным в начальном состоянии и остался насыщенным в конечном.

Это соответствует варианту ответа 3.

Ответ: 3