Номер 3, страница 25 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-21. Кипение. Вариант 1 - номер 3, страница 25.

Условие.

3. Два одинаковых сосуда с водой при температуре, близкой к $100\ ^\circ C$, расположены под колоколами воздушного насоса (рис. 12). Определите, в каком случае воздух из-под колокола был откачан. Ответ поясните.

Рис. 12

Решение.

Решение

Воздух был откачан из-под колокола в случае, изображенном на рисунке 2.

Пояснение: Процесс кипения жидкости начинается при температуре, при которой давление её насыщенного пара становится равным внешнему давлению. Температура кипения напрямую зависит от этого внешнего давления: чем ниже давление, тем ниже температура кипения.

По условию задачи, вода в обоих сосудах имеет температуру, близкую к 100 °C, но, по-видимому, не достигшую её, так как при нормальном атмосферном давлении (как в случае на рисунке 1) кипения не происходит.

На рисунке 2 мы видим, что вода кипит. Это означает, что температура кипения воды в этом сосуде стала равна или ниже её фактической температуры. Такое снижение температуры кипения возможно только при уменьшении давления над поверхностью жидкости. Откачивание воздуха из-под колокола с помощью воздушного насоса как раз и приводит к созданию разрежения, то есть к понижению давления. Когда давление под колоколом падает до значения, равного давлению насыщенного пара воды при её текущей температуре (близкой к 100 °C), вода начинает кипеть.

Таким образом, интенсивное парообразование (кипение) во втором сосуде указывает на то, что давление под колоколом было понижено путем откачки воздуха.

Ответ: Воздух был откачан из-под колокола во втором случае (рис. 2). Это привело к понижению давления, что, в свою очередь, понизило температуру кипения воды. В результате вода, имевшая температуру близкую к 100 °C, закипела.