Номер 6, страница 60 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 14. Кипение. Вопросы - номер 6, страница 60.

Условие.

6. Используя рисунок 2.12, объясните, как можно заставить кипеть воду при обычной комнатной температуре.

Решение.

6. Решение

Кипение жидкости происходит при температуре, при которой давление ее насыщенного пара становится равным внешнему давлению над поверхностью жидкости. Привычная нам температура кипения воды, равная $100^{\circ}$C, соответствует нормальному атмосферному давлению (около $101,3$ кПа).

Зависимость температуры кипения от давления является прямой: чем ниже внешнее давление, тем при более низкой температуре закипит жидкость. Следовательно, чтобы заставить воду кипеть при обычной комнатной температуре (например, $20^{\circ}$C), необходимо создать над ней условия пониженного давления.

Для этого можно провести следующий эксперимент, который, вероятно, и изображен на рисунке 2.12:

1. Взять колбу или другой сосуд с водой комнатной температуры.

2. Поместить этот сосуд под герметичный стеклянный колокол.

3. Подключить к колоколу вакуумный насос и начать откачивать из-под него воздух.

В процессе откачивания воздуха давление под колоколом будет уменьшаться. Когда давление над поверхностью воды упадет до значения давления насыщенного водяного пара при текущей комнатной температуре (при $20^{\circ}$C это давление составляет примерно $2,34$ кПа), вода начнет бурно кипеть. При этом ее температура не будет повышаться; наоборот, из-за интенсивного испарения она может даже немного понизиться.

Таким образом, понижая давление, мы понижаем и температуру кипения воды, что позволяет наблюдать ее кипение без нагревания.

Ответ: Чтобы заставить воду кипеть при обычной комнатной температуре, необходимо значительно понизить давление над ее поверхностью. Этого можно добиться, поместив сосуд с водой под герметичный колокол и откачав из-под него воздух с помощью вакуумного насоса. Когда давление станет равным давлению насыщенного пара воды при данной температуре, вода закипит.