Номер 6, страница 83 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

6. Внутренняя энергия жидкости при испарении...

А) Увеличивается.

В) Остается неизменной.

С) Уменьшается.

D) Уменьшается до минимального значения, которое затем остается постоянным.

Решение:

Внутренняя энергия вещества определяется как сумма кинетической энергии хаотического теплового движения составляющих его частиц (молекул, атомов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом.

Испарение представляет собой процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар), который происходит на поверхности жидкости. В жидкости молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении, и их скорости (а значит, и кинетические энергии) неодинаковы. Чтобы вылететь с поверхности жидкости, молекула должна обладать достаточной кинетической энергией для преодоления сил притяжения со стороны других молекул.

Таким образом, в процессе испарения жидкость покидают в первую очередь самые быстрые, "горячие" молекулы, обладающие наибольшей кинетической энергией. В результате этого средняя кинетическая энергия оставшихся в жидкости молекул уменьшается. Поскольку температура тела является мерой средней кинетической энергии его молекул, температура жидкости в процессе испарения понижается (если нет притока тепла извне). Это явление известно как эвапоративное охлаждение.

Так как внутренняя энергия жидкости напрямую связана с кинетической энергией ее молекул, уменьшение средней кинетической энергии приводит к уменьшению и всей внутренней энергии оставшейся жидкости.

Рассмотрим предложенные варианты:

А) Увеличивается – неверно, так как энергия тратится на процесс испарения.

В) Остается неизменной – неверно, это бы означало, что уход энергичных молекул никак не влияет на общую энергию системы, что противоречит закону сохранения энергии.

С) Уменьшается – верно, так как жидкость покидают наиболее энергичные молекулы, что ведёт к понижению средней энергии оставшихся молекул.

D) Уменьшается до минимального значения, которое затем остается постоянным – неверно. Процесс уменьшения энергии будет продолжаться, пока происходит испарение. Этот вариант описывает более сложный процесс установления равновесия, а не сам эффект испарения.

Ответ: С) Уменьшается.