Номер 6, страница 46, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 3. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 18. Скорость процесса испарения. Насыщенный пар - номер 6, страница 46.

Условие.

6. Зачеркните неверные утверждения.

Чем выше температура насыщенного пара, тем меньше его плотность.

Чем ниже температура насыщенного пара, тем больше его плотность.

Чем выше температура насыщенного пара, тем больше его плотность.

Плотность насыщенного пара не зависит от его температуры.

Решение.

Решение

Чтобы определить зависимость плотности насыщенного пара от температуры, воспользуемся уравнением состояния идеального газа (уравнением Менделеева-Клапейрона), которое с достаточной точностью описывает поведение насыщенного пара вдали от критической точки:

$pV = \frac{m}{M}RT$

где $\text{p}$ – давление, $\text{V}$ – объем, $\text{m}$ – масса газа, $\text{M}$ – молярная масса, $\text{R}$ – универсальная газовая постоянная, а $\text{T}$ – абсолютная температура.

Плотность вещества $\rho$ определяется как отношение его массы к объему: $\rho = \frac{m}{V}$. Выразим плотность из уравнения состояния:

$\frac{m}{V} = \frac{pM}{RT}$

$\rho = \frac{pM}{RT}$

Для насыщенного пара его давление $\text{p}$ является давлением насыщенного пара $p_{н}$, которое зависит только от температуры. Следовательно, плотность насыщенного пара $\rho_{н}$ также является функцией температуры:

$\rho_{н}(T) = \frac{p_{н}(T)M}{RT}$

Известно, что давление насыщенного пара $p_{н}$ нелинейно и очень быстро (экспоненциально) возрастает с увеличением температуры $\text{T}$. В то же время, температура $\text{T}$ в знаменателе формулы растет линейно. Поскольку экспоненциальный рост давления в числителе значительно опережает линейный рост температуры в знаменателе, их отношение $\frac{p_{н}(T)}{T}$, а следовательно и плотность насыщенного пара $\rho_{н}$, с ростом температуры увеличивается.

Таким образом, правильным является утверждение, что чем выше температура насыщенного пара, тем больше его плотность. Проанализируем предложенные варианты:

• Чем выше температура насыщенного пара, тем меньше его плотность. — Неверно.
• Чем ниже температура насыщенного пара, тем больше его плотность. — Неверно.
• Чем выше температура насыщенного пара, тем больше его плотность. — Верно.
• Плотность насыщенного пара не зависит от его температуры. — Неверно.

Согласно заданию, необходимо зачеркнуть неверные утверждения.

Ответ:

Чем выше температура насыщенного пара, тем меньше его плотность.

Чем ниже температура насыщенного пара, тем больше его плотность.

Чем выше температура насыщенного пара, тем больше его плотность.

Плотность насыщенного пара не зависит от его температуры.