Номер 13, страница 59, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 2. Строение вещества - номер 13, страница 59.

Условие.

13. Объясните, почему в горячем чае сахар растворяется быстрее, чем в холодном.

Решение.

13. Процесс растворения сахара в чае напрямую зависит от температуры жидкости. Это явление объясняется с точки зрения молекулярно-кинетической теории, согласно которой температура вещества является мерой средней кинетической энергии его частиц (молекул).

В горячем чае молекулы воды обладают большей кинетической энергией, чем в холодном. Это означает, что они движутся с гораздо большей скоростью и более хаотично. Когда кристалл сахара попадает в горячую воду, происходят следующие процессы, ускоряющие его растворение:

1. Увеличение частоты и энергии столкновений: Из-за высокой скорости движения молекулы воды чаще и с большей силой сталкиваются с поверхностью кристалла сахара. Этой энергии оказывается достаточно, чтобы преодолеть силы межмолекулярного притяжения, которые удерживают молекулы сахара (сахарозы) вместе в кристаллической решетке, и "выбить" их из нее.

2. Ускорение диффузии: Растворение — это не только отрыв молекул от кристалла, но и их распределение по всему объему растворителя. Этот процесс называется диффузией. В горячей воде, где все частицы движутся быстрее, молекулы воды быстрее уносят оторвавшиеся от кристалла молекулы сахара вглубь раствора. Это, в свою очередь, освобождает поверхность кристалла для взаимодействия с новыми молекулами воды, что ускоряет дальнейшее растворение.

В холодном чае все эти процессы — столкновения и диффузия — происходят значительно медленнее, так как молекулы воды имеют меньшую кинетическую энергию. Поэтому для растворения того же количества сахара требуется больше времени.

Ответ: Сахар растворяется в горячем чае быстрее, потому что при высокой температуре молекулы воды движутся с большей скоростью. Это приводит к более частым и сильным столкновениям молекул воды с кристаллами сахара, что позволяет эффективнее разрушать его кристаллическую решетку. Кроме того, в горячей воде быстрее происходит процесс диффузии, то есть перемешивание растворенных молекул сахара по всему объему жидкости.