Задание OGEPHYS723937: Испарение и конденсация. Изменение внутренней энергии в процессе испарения и конденсации. Кипение жидкости. Удельная теплота парообразования:

ФИПИ · ОГЭ · все форматы ответа · 1506 заданий

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание

Учебные темы: Испарение и конденсация. Изменение внутренней энергии в процессе испарения и конденсации. Кипение жидкости. Удельная теплота парообразования:; Работа с физическим текстом и данными.

Общее условие

Тройная точка

Можно создать условия, при которых пар, жидкость и твёрдое состояние одного вещества попарно сосуществуют, находясь в равновесии. Могут ли находиться в равновесии сразу все три агрегатных состояния? Такая точка на диаграмме «давление – температура» (см. рисунок 1) существует. Её называют тройной точкой.

Если поместить в закрытый сосуд, в котором создан вакуум и поддерживается температура 0 °С, воду с плавающим льдом, то в свободное пространство начнут поступать водяные (и «ледяные») пары.

Рисунок из условия ФИПИ

Рисунок 1

 

При давлении 4,6 мм рт. ст. наступит состояние динамического равновесия, когда количество испарившихся воды и льда равно количеству сконденсировавшегося за это же время пара. Теперь три фазы – лёд, вода
и пар – будут в состоянии равновесия. Эта точка и есть тройная.

Кривые на рисунке – это линии термодинамического (теплового) равновесия между льдом и паром (кривая «в»), льдом и водой (кривая «а»), водой и паром (кривая «б»). Три кривые пересекаются в тройной точке
и делят диаграмму на три области: «лёд», «вода» и «водяной пар». Диаграмма позволяет ответить на вопрос, что произойдёт с веществом при нагревании или сжатии.

Задание №1. Дайте развернутый ответ.

Можно ли пар, находящийся в состоянии, соответствующем точке Б на диаграмме, перевести в воду, не меняя температуры? Ответ поясните.


 

i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
2 ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Тип ответа:Развернутый ответ
Номер: 723937
1 (681E2F)
НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания OGEPHYS723937

Ответ: Да. Повысить давление, сжимая пар при постоянной температуре.

Точка Б на первичной диаграмме расположена в области пара справа от тройной точки. Температура отложена по горизонтальной оси, давление — по вертикальной. При неизменной температуре можно двигаться только по вертикали.
Чтобы попасть в область воды, из точки Б нужно двигаться вверх, то есть повышать давление. Этого можно достичь изотермическим сжатием пара. При достижении кривой «б», разделяющей пар и жидкость, начинается конденсация. Дальнейший переход через эту границу соответствует жидкому состоянию.
Поддерживать постоянную температуру существенно: при сжатии и конденсации необходимо отводить выделяющуюся энергию. Простое быстрое сжатие без теплообмена могло бы повысить температуру и уже не соответствовало бы вертикальной траектории на рисунке.
Проверка: выбранная линия при температуре точки Б пересекает кривую «б» и входит в область «Вода», не пересекая область льда. Конкретное давление определяет эта граница при данной температуре, а число 4,6 мм рт. ст. относится только к тройной точке. Ответ: да, при повышении давления и отводе теплоты для сохранения температуры.

Испарение и конденсация. Изменение внутренней энергии в процессе испарения и конденсации. Кипение жидкости. Удельная теплота парообразования:: схема решения задания OGEPHYS723937
Обозначения: Исходный рисунок ФИПИ и пояснения к решению.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS723937.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.