Номер 2, страница 41 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава I. Тепловые явления. Параграф 6. Испарение. Кипение. Конденсация пара - номер 2, страница 41.

Условие.

2. От каких факторов зависит скорость испарения жидкости? Объясните зависимость скорости испарения от разных факторов на основе представлений о движении и взаимодействии молекул.

Решение.

Скорость испарения жидкости — это процесс парообразования, происходящий с ее свободной поверхности. Скорость этого процесса зависит от нескольких факторов, которые объясняются на основе молекулярно-кинетической теории движения и взаимодействия частиц вещества.

Температура жидкости

Молекулы в жидкости находятся в непрерывном и хаотическом тепловом движении. Их скорости, а следовательно и кинетические энергии, не одинаковы. Испарение — это процесс, при котором жидкость покидают наиболее «быстрые» молекулы, находящиеся у поверхности. Их кинетической энергии оказывается достаточно, чтобы преодолеть силы притяжения со стороны соседних молекул и вылететь из жидкости. С повышением температуры средняя кинетическая энергия молекул увеличивается. В результате возрастает число молекул, способных преодолеть межмолекулярное притяжение. Поэтому испарение происходит интенсивнее.

Ответ: Чем выше температура жидкости, тем выше скорость испарения, так как большее число молекул обладает энергией, достаточной для выхода с поверхности жидкости.

Площадь свободной поверхности

Процесс испарения происходит только со свободной поверхности жидкости. Чем больше площадь этой поверхности, тем большее число молекул одновременно имеет возможность покинуть жидкость. Например, вода, разлитая на столе, испарится гораздо быстрее, чем то же количество воды в стакане. Увеличение площади поверхности напрямую увеличивает количество молекул, вылетающих из жидкости за единицу времени.

Ответ: Чем больше площадь свободной поверхности жидкости, тем выше скорость испарения, поскольку большее число молекул может одновременно участвовать в процессе.

Движение воздуха (ветер) над поверхностью

Над поверхностью испаряющейся жидкости образуется слой пара, состоящий из покинувших ее молекул. Одновременно с испарением происходит и обратный процесс — конденсация, когда часть молекул пара возвращается обратно в жидкость. Ветер уносит молекулы пара от поверхности жидкости. Это приводит к уменьшению концентрации пара вблизи поверхности, из-за чего скорость конденсации снижается. Поскольку скорость выхода молекул из жидкости (испарение) остается прежней (она зависит от температуры), а скорость их возвращения (конденсация) уменьшается, общий (результирующий) процесс испарения ускоряется.

Ответ: Наличие ветра над поверхностью жидкости увеличивает скорость испарения, так как он уносит образующийся пар и препятствует процессу конденсации.

Род жидкости

Силы взаимного притяжения между молекулами у разных жидкостей различны. Чтобы вылететь с поверхности, молекула должна совершить работу, преодолевая эти силы. Если силы межмолекулярного притяжения невелики (например, в спирте, эфире), то молекулам требуется меньше энергии, чтобы покинуть жидкость. Такие жидкости называют летучими, и они испаряются быстро. Если же силы притяжения велики (например, в воде или, тем более, в ртути), то для их преодоления молекулам нужна большая кинетическая энергия. Поэтому такие жидкости испаряются медленнее при той же температуре.

Ответ: Скорость испарения зависит от рода жидкости: жидкости с более слабыми межмолекулярными силами испаряются быстрее.