Номер 5.2, страница 14 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 5. Агрегатные состояния вещества. Глава 1. Начальные сведения о физических понятиях - номер 5.2, страница 14.

5.2 [85] Закрытая бутылка наполовину заполнена ртутью. Можно ли утверждать, что в верхней половине бутылки ртуть отсутствует?

Решение

Утверждать, что в верхней половине бутылки ртуть отсутствует, нельзя. Это утверждение является неверным по следующим причинам.

Ртуть, как и любая другая жидкость, обладает свойством испаряться. Процесс испарения — это переход вещества из жидкого состояния в газообразное, который происходит при любой температуре выше точки замерзания. Атомы ртути с высокой кинетической энергией покидают поверхность жидкости и переходят в пространство над ней.

Поскольку бутылка закрыта, образовавшиеся пары ртути не могут выйти за ее пределы. Газ (в данном случае пар) имеет свойство расширяться и занимать весь предоставленный ему объем. Следовательно, атомы ртути в газообразном состоянии распределятся по всему свободному пространству внутри бутылки, включая всю ее верхнюю половину.

Через некоторое время в замкнутом объеме установится динамическое равновесие: скорость испарения (число атомов, покидающих жидкость) станет равна скорости конденсации (числу атомов, возвращающихся из пара в жидкость). Пространство над жидкой ртутью будет заполнено ее насыщенным паром.

Таким образом, в верхней половине бутылки ртуть будет присутствовать, но не в жидком, а в газообразном состоянии (в виде пара).

Ответ: Нет, утверждать так нельзя. В верхней половине бутылки будет находиться газообразная ртуть (пары ртути) вследствие процесса испарения.