Номер 2, страница 122 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Глава 3. Вещества вокруг нас. §18. Вода. Вопросы и задания - номер 2, страница 122.

Условие.

2. Какое из агрегатных состояний воды: а) самое тяжёлое; б) самое лёгкое?

Решение.

Решение 2.

а) самое тяжёлое

Чтобы определить, какое из агрегатных состояний воды является самым тяжёлым для одного и того же объёма, необходимо сравнить плотности воды в трёх состояниях: твёрдом (лёд), жидком (вода) и газообразном (водяной пар). Под "тяжестью" в данном контексте понимают наибольшую плотность.

Плотность ($\rho$) — это физическая величина, равная отношению массы тела ($m$) к его объёму ($V$): $\rho = \frac{m}{V}$.

Жидкое состояние (вода): Вода обладает уникальным свойством — её максимальная плотность достигается не при температуре замерзания, а при температуре около +4 °C и составляет примерно $\rho_{воды} \approx 1000 \text{ кг/м}^3$.

Твёрдое состояние (лёд): При замерзании (переходе из жидкого состояния в твёрдое) вода расширяется, то есть её объём увеличивается. Это связано с формированием упорядоченной кристаллической решётки, в которой молекулы располагаются на большем расстоянии друг от друга, чем в жидкой воде. Поэтому плотность льда меньше плотности жидкой воды. Плотность льда при 0 °C составляет $\rho_{льда} \approx 917 \text{ кг/м}^3$. Именно поэтому лёд плавает на поверхности воды.

Газообразное состояние (водяной пар): В газообразном состоянии молекулы воды находятся на больших расстояниях друг от друга и хаотично движутся, занимая весь предоставленный объём. Вследствие этого плотность водяного пара значительно ниже плотности как жидкой воды, так и льда. Например, плотность насыщенного пара при 100 °C и нормальном атмосферном давлении составляет $\rho_{пара} \approx 0,598 \text{ кг/м}^3$.

Сравнивая значения плотностей, получаем: $\rho_{воды} (1000 \text{ кг/м}^3) > \rho_{льда} (917 \text{ кг/м}^3) > \rho_{пара} (0,598 \text{ кг/м}^3)$.

Следовательно, самым тяжёлым (наиболее плотным) является жидкое состояние воды.

Ответ: самое тяжёлое агрегатное состояние воды — жидкое.

б) самое лёгкое

Самым лёгким агрегатным состоянием является то, которое имеет наименьшую плотность. Как было показано в предыдущем пункте, плотности трёх состояний воды имеют следующие примерные значения: плотность жидкой воды $\rho_{воды} \approx 1000 \text{ кг/м}^3$; плотность льда $\rho_{льда} \approx 917 \text{ кг/м}^3$; плотность водяного пара (при 100 °C) $\rho_{пара} \approx 0,598 \text{ кг/м}^3$.

Из сравнения этих величин очевидно, что наименьшей плотностью обладает водяной пар. Молекулы в газе находятся на значительно больших расстояниях друг от друга по сравнению с жидкостью и твёрдым телом, поэтому в одинаковом объёме масса газа будет наименьшей.

Ответ: самое лёгкое агрегатное состояние воды — газообразное (водяной пар).