Номер 3, страница 70 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

3. Как изменяется внутренняя энергия жидкости при испарении?

3. Решение

Испарение представляет собой процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар), происходящий на поверхности жидкости. Рассмотрим этот процесс с точки зрения молекулярно-кинетической теории.

1. Молекулы в жидкости находятся в непрерывном и хаотическом тепловом движении. Их скорости, а следовательно, и кинетические энергии, не одинаковы и распределены вокруг некоторого среднего значения. Есть как "медленные" молекулы с низкой энергией, так и "быстрые" с высокой энергией.

2. Чтобы молекула покинула жидкость и превратилась в пар, она должна преодолеть силы притяжения со стороны других молекул жидкости. Для этого ей необходимо обладать достаточной кинетической энергией. Поэтому поверхность жидкости покидают в первую очередь самые "быстрые", то есть наиболее энергичные молекулы.

3. Когда жидкость теряет свои наиболее энергичные молекулы, средняя кинетическая энергия оставшихся в ней молекул уменьшается.

4. Внутренняя энергия ($U$) макроскопического тела определяется суммой кинетических энергий хаотического движения его частиц (молекул) и потенциальных энергий их взаимодействия. Поскольку при испарении средняя кинетическая энергия молекул оставшейся жидкости уменьшается, это приводит к уменьшению и её полной внутренней энергии.

Следствием уменьшения внутренней энергии является охлаждение жидкости. Именно поэтому, например, выйдя из воды в жаркий день, мы чувствуем прохладу — вода, испаряясь с поверхности кожи, забирает у нее тепло, понижая ее внутреннюю энергию и температуру.

Ответ: При испарении внутренняя энергия жидкости уменьшается.