Номер 15, страница 16 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-7. Плавление и отвердевание - номер 15, страница 16.

Условие.

15. На рисунке 9 приведён график кристаллизации вещества. Какое это вещество? Каким процессам соответствуют участки графика AB, BC и CD? Как изменяется внутреннее строение вещества в течение всего времени наблюдения?

Рис. 9

Решение.

Какое это вещество?

На графике изображен процесс кристаллизации, который для кристаллических веществ происходит при постоянной температуре. Из графика видно, что температура кристаллизации (замерзания) данного вещества составляет $0 \text{ °C}$. Веществом, которое при нормальных условиях замерзает при $0 \text{ °C}$, является вода.

Ответ: Вода.

Каким процессам соответствуют участки графика AB, BC и CD?

Участок AB: Температура вещества линейно уменьшается со временем, с $60 \text{ °C}$ до $0 \text{ °C}$. Это соответствует процессу охлаждения вещества в жидком агрегатном состоянии (охлаждение воды).

Участок BC: Температура вещества остается постоянной ($0 \text{ °C}$), несмотря на отвод тепла. Это участок фазового перехода — кристаллизации (замерзания). В это время жидкое вещество превращается в твердое. На этом этапе сосуществуют обе фазы: жидкость (вода) и твердое тело (лед).

Участок CD: После того как все вещество закристаллизовалось, его температура снова начинает понижаться, опускаясь ниже $0 \text{ °C}$. Это соответствует процессу охлаждения вещества в твердом агрегатном состоянии (охлаждение льда).

Ответ: Участок AB — охлаждение жидкости; участок BC — кристаллизация (замерзание); участок CD — охлаждение твердого тела.

Как изменяется внутреннее строение вещества в течение всего времени наблюдения?

На участке AB вещество находится в жидком состоянии. Молекулы расположены близко друг к другу, но не имеют строгого порядка и могут перемещаться относительно друг друга. При охлаждении средняя кинетическая энергия теплового движения молекул уменьшается, то есть они начинают двигаться медленнее.

На участке BC происходит переход из жидкого состояния в твердое. Молекулы начинают выстраиваться в упорядоченную структуру — кристаллическую решетку. Хаотичное поступательное движение молекул сменяется колебательным движением около фиксированных положений в узлах решетки. В процессе кристаллизации уменьшается потенциальная энергия взаимодействия молекул.

На участке CD все вещество находится в твердом состоянии. Молекулы совершают колебательные движения в узлах кристаллической решетки. При дальнейшем охлаждении амплитуда этих колебаний уменьшается, что соответствует дальнейшему снижению внутренней (кинетической) энергии вещества.

Ответ: На участке AB уменьшается скорость хаотического движения молекул жидкости. На участке BC происходит формирование кристаллической решетки, и молекулы начинают колебаться около фиксированных положений. На участке CD уменьшается амплитуда колебаний молекул в узлах кристаллической решетки.