Номер §10, страница 128, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Олимпиадные задачи. Глава II. Тепловые явления. Параграф 8. Парообразование и конденсация - номер §10, страница 128.

Условие.

1. При открывании бутылки с газированной водой в воде начинают бурно выделяться пузырьки. Что у этого процесса общего с кипением и чем они различаются?

Решение.

Процесс выделения пузырьков из газированной воды при открывании бутылки имеет как сходства, так и различия с процессом кипения.

Что у этого процесса общего с кипением

Сходство заключается в том, что в обоих случаях происходит образование и рост пузырьков газа внутри всего объема жидкости, а не только на ее поверхности. Этот процесс называется парообразованием (для кипения) или газообразованием (для газировки). Для начала образования пузырьков в обоих случаях необходимы так называемые центры (или зародыши) — микроскопические неровности на стенках сосуда, частицы пыли или другие примеси, на которых формируются первые пузырьки. Визуально оба процесса очень похожи: жидкость бурно «бурлит» из-за множества пузырьков, поднимающихся к поверхности.

Ответ: Общим является образование пузырьков газа по всему объему жидкости, которое начинается на центрах газообразования (неровностях, примесях).

Чем они различаются

Несмотря на внешнее сходство, физическая природа этих явлений различна:
1. Состав пузырьков. При кипении пузырьки состоят из пара самой жидкости (например, водяного пара, если кипит вода). Это процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в газообразное. В газированной воде пузырьки состоят из ранее растворенного в ней под высоким давлением газа — углекислого газа ($CO_2$). Это процесс выхода газа из раствора, а не фазовый переход воды.
2. Причина возникновения. Кипение начинается тогда, когда жидкость нагревают до определенной температуры (температуры кипения). При этой температуре давление насыщенного пара жидкости становится равным внешнему атмосферному давлению. Выделение газа из газировки происходит из-за резкого понижения внешнего давления над жидкостью, когда открывают бутылку. Согласно закону Генри, растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над жидкостью. При падении давления растворимость $CO_2$ резко уменьшается, и «избыточный» газ выходит из раствора в виде пузырьков.
3. Температурные условия. Кипение происходит при высокой и постоянной температуре (для воды при нормальном давлении это 100 °C) и требует постоянного подвода тепла (теплоты парообразования). Выделение газа из газировки происходит, как правило, при низкой или комнатной температуре и не требует нагрева.

Ответ: Процессы различаются:
1) составом пузырьков (пар жидкости при кипении; растворенный газ в газировке);
2) причиной возникновения (нагрев до температуры кипения против понижения давления);
3) температурными условиями (кипение — высокотемпературный процесс, выделение газа из газировки может происходить и при низкой температуре).