Номер 1, страница 121 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 4. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 30. Кипение. Удельная теплота парообразования. Задание 29 - номер 1, страница 121.

Условие.

1. Водяной пар при температуре 100 °C сконденсировался в воду той же температуры. Как изменились при этом объём, масса, плотность и внутренняя энергия вещества?

Решение.

Рассмотрим, как изменяется каждая из указанных физических величин в процессе конденсации, то есть при переходе вещества из газообразного состояния (пар) в жидкое (вода).

Масса

Конденсация является фазовым переходом. В ходе этого процесса количество вещества не изменяется, происходит лишь изменение его агрегатного состояния. В соответствии с законом сохранения массы, масса вещества остается постоянной.

Ответ: масса не изменилась.

Объём

В газообразном состоянии молекулы вещества находятся на значительном расстоянии друг от друга и слабо связаны. В жидком состоянии молекулы упакованы гораздо плотнее. Поэтому при переходе из газообразного состояния в жидкое при неизменной массе объём, занимаемый веществом, существенно уменьшается.

Ответ: объём уменьшился.

Плотность

Плотность $ \rho $ связана с массой $ m $ и объёмом $ V $ соотношением $ \rho = \frac{m}{V} $. Поскольку в процессе конденсации масса вещества $ m $ остаётся постоянной, а объём $ V $ уменьшается, то, согласно формуле, плотность $ \rho $ увеличивается.

Ответ: плотность увеличилась.

Внутренняя энергия

Внутренняя энергия вещества состоит из кинетической энергии теплового движения его молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. Поскольку температура в процессе конденсации не меняется (100 °C), средняя кинетическая энергия молекул остаётся постоянной. Однако при переходе из газообразного состояния в жидкое расстояние между молекулами уменьшается, и силы межмолекулярного притяжения совершают работу, что ведёт к уменьшению потенциальной энергии системы. Процесс конденсации является экзотермическим, то есть сопровождается выделением энергии (теплоты парообразования) в окружающую среду. Следовательно, внутренняя энергия вещества уменьшается.

Ответ: внутренняя энергия уменьшилась.