Номер 869, страница 95 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 35. Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение её при конденсации пара. Кипение. Удельная теплота парообразования и конденсации - номер 869, страница 95.

Решение.

Да, закон сохранения энергии выполняется как при испарении, так и при кипении. Это фундаментальный закон природы, который гласит, что энергия в замкнутой системе не создается и не уничтожается, а лишь преобразуется из одной формы в другую или передается от одного тела к другому. Рассмотрим оба процесса подробнее.

при испарении?

Испарение – это процесс парообразования, происходящий с поверхности жидкости. Чтобы молекула покинула жидкость и стала частью пара, ей необходимо преодолеть силы притяжения со стороны других молекул. На это требуется энергия. Эта энергия, называемая теплотой парообразования, берется либо из внутренней энергии самой жидкости, либо из окружающей среды. В первом случае из жидкости улетают самые быстрые молекулы, что ведет к уменьшению средней кинетической энергии оставшихся молекул, и, как следствие, к охлаждению жидкости. Во втором случае жидкость поглощает тепло извне. В обоих случаях энергия не исчезает: она преобразуется из тепловой энергии (кинетической энергии движения молекул) в потенциальную энергию взаимодействия молекул в газообразном состоянии. Таким образом, полная энергия системы "жидкость-пар-окружающая среда" остается неизменной. Ответ: да, выполняется.

при кипении?

Кипение – это интенсивный процесс парообразования, который происходит по всему объему жидкости при достижении ею определенной температуры – температуры кипения. Для поддержания кипения необходимо непрерывно подводить к жидкости тепло от внешнего источника. Вся подводимая тепловая энергия ($Q = L \cdot m$, где $\text{L}$ – удельная теплота парообразования, $\text{m}$ – масса жидкости) расходуется не на увеличение температуры жидкости (она остается постоянной в процессе кипения), а на разрыв межмолекулярных связей и превращение жидкости в пар. Эта энергия переходит во внутреннюю энергию пара, которая складывается из кинетической энергии движения его молекул и их потенциальной энергии взаимодействия. Таким образом, энергия, подводимая к жидкости, полностью преобразуется в энергию образовавшегося пара, что является проявлением закона сохранения энергии. Ответ: да, выполняется.