Номер 18, страница 45, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Начальные сведения о строении вещества. Параграф 5. Атомы и молекулы - номер 18, страница 45.

Условие.

18. Объясните, почему в горячем чае сахар растворяется быстрее, чем в холодном.

Решение.

18. Растворение сахара в чае является физико-химическим процессом, скорость которого напрямую зависит от температуры жидкости. Объяснение этому явлению даёт молекулярно-кинетическая теория.

Согласно этой теории, все вещества состоят из частиц (молекул, атомов), которые находятся в непрерывном хаотическом движении. Температура вещества является мерой средней кинетической энергии его частиц. Чем выше температура, тем больше средняя кинетическая энергия частиц и, соответственно, тем выше их скорость. Средняя кинетическая энергия молекул ($E_k$) прямо пропорциональна абсолютной температуре ($\text{T}$): $E_k \propto T$.

Когда сахар попадает в чай, молекулы воды начинают взаимодействовать с молекулами сахарозы на поверхности кристалла.

• В горячем чае молекулы воды движутся очень быстро. Они чаще и с большей силой сталкиваются с кристаллами сахара. Эти энергичные столкновения эффективно разрушают кристаллические связи, которые удерживают молекулы сахарозы вместе.
• В холодном чае молекулы воды движутся медленнее, поэтому их столкновения с сахаром менее часты и обладают меньшей энергией, что замедляет процесс разрушения кристалла.

Кроме того, в горячей жидкости быстрее протекает процесс диффузии — самопроизвольного перемешивания веществ. Оторвавшиеся от кристалла молекулы сахара быстрее распределяются по всему объему чая благодаря интенсивному движению молекул воды.

Ответ: В горячем чае молекулы воды обладают большей кинетической энергией и движутся быстрее, чем в холодном. Из-за этого они чаще и с большей силой сталкиваются с кристаллами сахара, быстрее разрушая их и унося молекулы сахара вглубь раствора, что и ускоряет процесс растворения.