Посмотрите видеофрагмент и ответьте на вопросы. 1 Какое оборудование использовалось при постановке опыта?
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
Посмотрите видеофрагмент и ответьте на вопросы.
[Рисунок: демонстрационный стол. Справа — вакуумный насос с логотипом «Comet» и цифрой «50» на корпусе; от насоса идёт резиновый шланг к стеклянной колбе с водой, закрытой пробкой с трубкой. Слева — цифровой прибор с показанием 21.2, соединённый проводами. В кадре рука человека в сером свитере.]
1 Какое оборудование использовалось при постановке опыта? 2 Для чего в опыте использовался насос? 3 Какова температура воды в сосуде? 4 Где происходило образование пузырьков пара (на поверхности жидкости или по всему её объёму)? 5 Как проверить, изменилась ли температура жидкости в конце опыта?
Ответы:
- Цифровой датчик температуры (мультиметр), вакуумный насос, стеклянная колба с водой, закрытая пробкой с трубкой, соединительный шланг.
- Насос откачивал воздух и понижал давление в колбе — при пониженном давлении вода кипит уже при комнатной температуре.
- Около \(21{,}2\ ^\circ\mathrm{C}\) (по показанию прибора).
- По всему объёму жидкости — это кипение, а не испарение только с поверхности.
- Снова измерить температуру датчиком после опыта и сравнить с начальной: она немного понизится, так как часть тепла уходит с паром.
Обсуждение
10 сообщенийЭто задание по той же теме (парообразование), продолжаю.
В область «Испарение» перенесите:
- парообразование, происходящее со свободной поверхности жидкости;
- при испарении температура жидкости понижается;
- процесс происходит при любой температуре.
В область «Скорость испарения зависит от…»:
- температуры;
- рода жидкости;
- наличия ветра;
- площади свободной поверхности жидкости.
Остаются лишними (это признаки кипения): «по всему объёму жидкости», «температура остаётся неизменной», «при определённой температуре».
Почему так: испарение идёт с поверхности при любой температуре и охлаждает жидкость; кипение же идёт по всему объёму при постоянной температуре кипения.
Это продолжение той же темы (кипение), поэтому отвечаю по графику.
Нормальное атмосферное давление — \(10^5\) Па (на оси это 1). Вдвое больше — \(2\cdot10^5\) Па; по графику этой точке соответствует \(t \approx 120\ ^\circ\mathrm{C}\).
\(20\) кПа \(=0{,}2\cdot10^5\) Па; по графику \(t \approx 60\ ^\circ\mathrm{C}\).
Да, может: если сильно понизить внешнее давление (например, откачать воздух из-под колпака), вода закипит при комнатной температуре — при \(20\ ^\circ\mathrm{C}\) это происходит при давлении около \(2{,}3\) кПа.
Это продолжение той же темы (кипение при пониженном давлении) — отвечаю по существу.
2. Объяснение появления пузырьков. Когда резко тянут поршень на себя, объём под поршнем увеличивается, а давление резко падает. При низком давлении температура кипения воды становится ниже температуры тёплой воды, поэтому вода в шприце вскипает: по всему объёму образуются пузырьки пара (плюс выделяется растворённый воздух).
3. Почему пузырьки прекращаются. После отпускания поршень возвращается, давление в шприце снова повышается — температура кипения опять становится выше температуры воды, и кипение прекращается.
Это продолжение той же темы (зависимость температуры кипения от давления), поэтому отвечаю по таблице.
Верные утверждения: 1 и 4.
- 1 — при росте давления от 100 до 1450 мм рт. ст. температура кипения растёт от \(34{,}2\) до \(95{,}3\ ^\circ\mathrm{C}\).
- 4 — при нормальном давлении \(760\) мм рт. ст. раствор кипит при \(78{,}15\ ^\circ\mathrm{C}\), а вода — при \(100\ ^\circ\mathrm{C}\), то есть меньше.
Остальные не подходят: 2 — при \(760\) мм рт. ст. температура \(78{,}15\ ^\circ\mathrm{C}\), а не \(95{,}3\); 3 — прямой пропорциональности нет (при удвоении давления температура не удваивается); 5 — из таблицы не следует, так как состав раствора не меняется.
Ответ: 14
1. По графику жидкость нагревалась до начала кипения при \(Q=20\) кДж.
2. Кипение длилось при \(Q=40-20=20\) кДж. Удельная теплота парообразования: \[ L=\frac{Q}{m}=\frac{20\,000\ \text{Дж}}{0{,}1\ \text{кг}}=200\,000\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}=200\ \frac{\text{кДж}}{\text{кг}}. \]
3. Нет, не одинаковы. Участок нагревания пара идёт круче: при меньшем количестве теплоты температура пара меняется сильнее. Значит, удельная теплоёмкость вещества в газообразном состоянии меньше, чем в жидком.
