Номер 257, страница 41 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Испарение. Насыщенный и ненасыщенный пар. Кипение - номер 257, страница 41.

Условие.

257. На рисунке 38 приведён график изменения со временем температуры при нагревании и охлаждении воды. Какому состоянию воды соответствуют участки AB, BC и CD графика? Объясните, почему участок BC параллелен оси времени.

Рис. 38

Решение.

Какому состоянию воды соответствуют участки AB, BC и CD графика?

На участке AB температура воды линейно возрастает от $20^\circ\text{C}$ до $100^\circ\text{C}$, что соответствует процессу нагревания воды в жидком состоянии. На участке BC температура воды остается постоянной и равной $100^\circ\text{C}$. Это температура кипения воды при нормальных условиях. Следовательно, на этом участке происходит процесс кипения, и вода существует одновременно в двух агрегатных состояниях: жидком и газообразном (пар). На участке CD температура воды убывает от $100^\circ\text{C}$ до $60^\circ\text{C}$, что соответствует процессу охлаждения воды в жидком состоянии.

Ответ: Участок AB — нагревание воды в жидком состоянии; участок BC — кипение воды (сосуществование жидкой и газообразной фаз); участок CD — охлаждение воды в жидком состоянии.

Объясните, почему участок BC параллелен оси времени.

Участок BC на графике параллелен оси времени, потому что в процессе кипения температура вещества не изменяется. Кипение — это фазовый переход, при котором вся подводимая к веществу тепловая энергия расходуется на разрушение межмолекулярных связей и превращение жидкости в газ (пар), а не на увеличение средней кинетической энергии молекул. Увеличение кинетической энергии молекул привело бы к росту температуры. Поскольку вся энергия уходит на изменение агрегатного состояния, температура остается постоянной (равной температуре кипения) до тех пор, пока вся жидкость не испарится. Постоянство температуры на графике изображается горизонтальной линией.

Ответ: Участок BC параллелен оси времени, потому что он отображает процесс кипения, который происходит при постоянной температуре. Вся получаемая энергия в этот момент идет на парообразование, а не на нагревание вещества.