Проводим опыты, страница 60 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 14. Кипение. Вспомните - страница 60.

Условие.

Возьмите большую кастрюлю с водой. Поместите в неё маленькую кастрюлю с водой так, чтобы она плавала, не касаясь дна большой кастрюли. Поставьте их на плиту и начните нагревать. Что будет с водой в маленькой кастрюле, когда в большой кастрюле она будет кипеть? Почему? Бросьте в большую кастрюлю горсть соли. Что после этого произойдёт с водой в маленькой кастрюле? Объясните наблюдаемое явление. Что можно сказать о температуре кипения солёной воды?

Решение.

Что будет с водой в маленькой кастрюле, когда в большой кастрюле она будет кипеть? Почему?

Когда вода в большой кастрюле закипит, ее температура достигнет $100^\circ C$ (при нормальном атмосферном давлении) и будет оставаться постоянной в процессе кипения. Вся подводимая энергия будет расходоваться на парообразование. Маленькая кастрюля, плавающая в большой, будет нагреваться от кипящей воды. Температура воды в маленькой кастрюле также поднимется до $100^\circ C$, но не выше, так как температура окружающей ее среды (воды в большой кастрюле) составляет ровно $100^\circ C$. Для того чтобы вода закипела, ей необходимо не только достичь температуры кипения, но и получить дополнительное количество теплоты — теплоту парообразования. Поскольку нет разности температур между водой в большой и маленькой кастрюлях, интенсивный теплообмен, необходимый для кипения, прекратится, как только температура воды в маленькой кастрюле сравняется с температурой воды в большой.

Ответ: Вода в маленькой кастрюле нагреется до $100^\circ C$, но кипеть не будет.

Что после этого произойдёт с водой в маленькой кастрюле? Объясните наблюдаемое явление.

После добавления соли в большую кастрюлю, температура кипения воды в ней повысится и станет выше $100^\circ C$. Это явление называется эбулиоскопическим эффектом — повышение температуры кипения раствора при добавлении в него нелетучего растворённого вещества. Теперь вода в большой кастрюле будет кипеть, например, при $102^\circ C$. Эта солёная кипящая вода станет источником тепла для маленькой кастрюли, в которой находится чистая вода. Температура кипения чистой воды по-прежнему составляет $100^\circ C$. Так как окружающая среда (солёная вода) теперь имеет температуру выше $100^\circ C$, она сможет не только нагреть воду в маленькой кастрюле до её температуры кипения, но и продолжать передавать ей тепло, необходимое для парообразования. В результате вода в маленькой кастрюле закипит.

Ответ: Вода в маленькой кастрюле начнёт кипеть.

Что можно сказать о температуре кипения солёной воды?

Из данного опыта можно сделать вывод, что температура кипения солёной воды выше, чем температура кипения чистой (пресной) воды. Чем больше концентрация соли в растворе, тем выше будет его температура кипения.

Ответ: Температура кипения солёной воды выше температуры кипения пресной воды.