Номер 5, страница 53 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

5. Как изменяется внутренняя энергия жидкости при испарении? Почему?

5. При испарении внутренняя энергия жидкости уменьшается.

Почему?

Испарение — это процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, который происходит с поверхности жидкости при любой температуре. Молекулы в жидкости находятся в непрерывном и хаотическом движении, при этом их скорости и, соответственно, кинетические энергии различны.

Чтобы покинуть жидкость, молекула должна обладать достаточной кинетической энергией для преодоления сил межмолекулярного притяжения, удерживающих ее в объеме жидкости. Следовательно, жидкость покидают в первую очередь самые «быстрые» (наиболее энергичные) молекулы.

Внутренняя энергия вещества $U$ является суммой кинетической энергии теплового движения всех его частиц и потенциальной энергии их взаимодействия. Поскольку жидкость теряет молекулы с наибольшей кинетической энергией, средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается. Так как температура является мерой средней кинетической энергии молекул, уменьшение этой энергии приводит к охлаждению жидкости (если нет притока тепла из окружающей среды).

Таким образом, из-за ухода наиболее энергичных молекул общая внутренняя энергия оставшейся жидкости уменьшается. Энергия, необходимая для парообразования, забирается у самой жидкости.

Ответ: Внутренняя энергия жидкости при испарении уменьшается, так как жидкость покидают наиболее быстрые молекулы, обладающие самой большой кинетической энергией. Это приводит к уменьшению средней кинетической энергии оставшихся молекул, что проявляется в охлаждении жидкости и, следовательно, в уменьшении ее внутренней энергии.