Номер 3, страница 68 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

3. Почему для каждого вещества существует определённая температура плавления, но не существует определённой температуры испарения?

3. Почему для каждого вещества существует определённая температура плавления, но не существует определённой температуры испарения?

Это различие обусловлено фундаментальными отличиями в механизмах этих двух фазовых переходов на молекулярном уровне.

Плавление – это переход вещества из твёрдого кристаллического состояния в жидкое. В твёрдых телах частицы (атомы или молекулы) жёстко связаны друг с другом и образуют упорядоченную структуру — кристаллическую решётку. Частицы могут лишь совершать тепловые колебания около своих положений равновесия. Чтобы разрушить эту решётку и заставить частицы двигаться свободно, как в жидкости, им необходимо сообщить определённую энергию. Этот процесс является коллективным, то есть он охватывает весь объём тела. Разрушение всей кристаллической структуры происходит при достижении частицами определённой средней кинетической энергии, которая соответствует строго определённой температуре — температуре плавления ($T_{пл}$). Во время плавления вся подводимая к телу теплота идёт на разрушение связей в решётке, а не на увеличение температуры.

Испарение – это процесс парообразования, который происходит со свободной поверхности жидкости (или твёрдого тела). Согласно молекулярно-кинетической теории (МКТ), молекулы в жидкости находятся в непрерывном и хаотическом движении. Их скорости и, соответственно, кинетические энергии не одинаковы: есть медленные, средние и очень быстрые молекулы. В любой момент времени у поверхности жидкости находятся молекулы, обладающие достаточной кинетической энергией, чтобы преодолеть силы межмолекулярного притяжения и вылететь из жидкости. Поскольку такие «быстрые» молекулы существуют при любой температуре (выше абсолютного нуля), то и испарение происходит при любой температуре. Скорость этого процесса, конечно, зависит от температуры: чем она выше, тем больше молекул обладают достаточной энергией для отрыва, и испарение идёт интенсивнее.

Следует отличать испарение от кипения. Кипение — это тоже процесс парообразования, но он происходит не с поверхности, а по всему объёму жидкости, с образованием пузырьков пара. Кипение, как и плавление, начинается при строго определённой для данного давления температуре — температуре кипения ($T_{кип}$). Вопрос же касается именно испарения.

Ответ: Температура плавления является определённой, так как плавление — это коллективный процесс разрушения кристаллической решётки во всём объёме вещества, для которого требуется достижение определённого энергетического порога всеми частицами, что соответствует конкретной температуре. Испарение же — это статистический процесс ухода отдельных, наиболее энергичных молекул с поверхности жидкости. Так как в жидкости при любой температуре существует распределение молекул по скоростям, всегда найдутся молекулы, способные покинуть жидкость, поэтому испарение происходит при любой температуре.

4. Какими способа-

Вопрос на изображении приведён не полностью. Предположительно, полный вопрос звучит так: «Какими способами можно ускорить процесс испарения?». Исходя из этого, приводим ответ.

Скорость испарения можно увеличить несколькими основными способами:

1. Повысить температуру жидкости. При повышении температуры средняя кинетическая энергия молекул возрастает. Это приводит к тому, что большее число молекул на поверхности жидкости будет обладать энергией, достаточной для преодоления сил межмолекулярного притяжения и перехода в газообразное состояние.
2. Увеличить площадь поверхности жидкости. Испарение происходит со свободной поверхности. Чем больше эта площадь, тем большее число молекул одновременно имеет возможность покинуть жидкость. Например, вода, разлитая по тарелке, испарится значительно быстрее, чем то же количество воды в стакане.
3. Создать движение воздуха (ветер) над поверхностью. Ветер уносит молекулы пара, которые только что покинули жидкость. Это снижает концентрацию пара над поверхностью и уменьшает скорость обратного процесса — конденсации (возвращения молекул в жидкость). В результате чистая скорость испарения увеличивается.
4. Уменьшить влажность окружающего воздуха. Если воздух сухой, он может вместить больше водяного пара. Процесс испарения в сухую погоду идёт гораздо быстрее, чем во влажную, когда воздух уже насыщен паром.

Ответ: Ускорить испарение можно повышением температуры жидкости, увеличением площади её поверхности, созданием ветра над поверхностью или уменьшением влажности окружающего воздуха.