Номер 3, страница 85 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Агрегатные состояния вещества. Параграф 24. Кипение. Удельная теплота парообразования. Вопросы - номер 3, страница 85.

Условие.

3. Для поддержания процесса кипения жидкость постоянно нагревают. На что затрачивается энергия, подводимая к сосуду с кипящей жидкостью?

Решение.

Кипение — это процесс интенсивного парообразования, который происходит во всем объеме жидкости при достижении ею температуры кипения. Важнейшей особенностью этого процесса является то, что во время кипения температура жидкости остается постоянной, несмотря на непрерывный подвод тепла. Это означает, что подводимая энергия не расходуется на увеличение средней кинетической энергии молекул (то есть на нагрев).

Энергия, подводимая к сосуду с кипящей жидкостью, затрачивается на следующие процессы:

1. Превращение жидкости в пар (парообразование). Это основная статья расхода энергии. Энергия необходима для преодоления сил межмолекулярного притяжения, которые удерживают молекулы вместе в жидком состоянии. При переходе в газообразное состояние молекулы удаляются друг от друга на большие расстояния, и их потенциальная энергия взаимодействия увеличивается. Таким образом, подводимая энергия преобразуется во внутреннюю потенциальную энергию пара.

2. Совершение работы против внешнего давления. При превращении в пар объем вещества значительно возрастает. Образующийся пар, расширяясь, совершает работу против сил внешнего давления (например, атмосферного). На совершение этой работы также тратится часть подводимой энергии.

3. Компенсация тепловых потерь. В реальных условиях ни один сосуд не является идеальным теплоизолятором, поэтому часть подводимой энергии всегда рассеивается в окружающую среду. Для поддержания кипения необходимо постоянно восполнять эти потери тепла.

Ответ: Энергия, подводимая к кипящей жидкости, затрачивается на ее превращение в пар (преодоление сил межмолекулярного притяжения и увеличение внутренней потенциальной энергии), на совершение работы образующимся паром против внешнего давления и на компенсацию потерь тепла в окружающую среду.