Номер 6, страница 41 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

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

Условие.

6. Как температура кипения воды зависит от атмосферного давления?

Решение.

Температура кипения воды напрямую зависит от атмосферного давления, действующего на её поверхность. Эта зависимость является прямой: чем выше атмосферное давление, тем выше температура кипения, и наоборот, чем ниже давление, тем ниже температура кипения.

Физическая суть этого явления заключается в следующем. Кипение – это процесс интенсивного парообразования, который происходит не только с поверхности жидкости, но и по всему её объёму. Для того чтобы кипение началось, давление насыщенного пара внутри образующихся пузырьков должно стать равным или немного превысить внешнее (атмосферное) давление.

Давление насыщенного пара любой жидкости, в том числе и воды, возрастает с увеличением её температуры. Когда мы нагреваем воду, её молекулы начинают двигаться быстрее, и всё большее их число приобретает достаточную энергию для перехода из жидкого состояния в газообразное (пар). Это приводит к росту давления пара над поверхностью воды и внутри неё.

Следовательно, при повышении атмосферного давления, чтобы давление насыщенного пара воды смогло преодолеть более высокое внешнее давление, воду необходимо нагреть до более высокой температуры. Например, в скороварке давление искусственно повышается, и вода закипает при температуре около $120^\circ C$, что ускоряет приготовление пищи.

И наоборот, при понижении атмосферного давления, если внешнее давление низкое, то для достижения равенства с ним давлению насыщенного пара требуется меньшая температура. Характерным примером является кипение воды в горах. На большой высоте атмосферное давление ниже, чем на уровне моря, поэтому вода там закипает при температуре ниже $100^\circ C$. Например, на вершине Эвереста, где давление составляет примерно треть от нормального, вода кипит уже при температуре около $70^\circ C$.

Таким образом, стандартная температура кипения воды $100^\circ C$ (или $373.15$ К) наблюдается только при нормальном атмосферном давлении, которое составляет $101325$ Па (или $760$ мм рт. ст.).

Ответ:Температура кипения воды находится в прямой зависимости от атмосферного давления: с увеличением атмосферного давления температура кипения воды повышается, а с уменьшением давления — понижается.