Физика-10 кл-Касьянов-ГДЗ-2006 (991541), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Отсюда с гя,(г, -0)-с„лб(г, -г,) 37,8 1О'-0,836 10' 15 Оч 2,34 1Оь Таким образом, в сосуде будет иахо. диться 100 + 15,8 = 1! 5,8 г воды и 40 — 15,8 -- 24,2 г пара. Ятвет: 15,8 г воды и 24,2 г пара при 100' С. 162 62 ввпвнвв нвсмщвннсве пв . Олвжншпь воза в 962. Давление насьшзенного пара. Влажность воздуха ТВЕТ 2 НА ВО РО Бу 1. С помощью увеличения давления из ненасыщенного пара можно получить насыщенный пар. 2.
Процессы испарения и конденсации при этой температуре выравниваются: сколько молекул испаряется с поверхности жнакости, столько же в нее и возвращается. Поэтому давление насыщенного пара при определенной температуре достигает постоянного максимального значения. Э. Давление насыщенного пара при увеличении температуры растет быстрее, чем давление идеального газа, поскольку молекулы пара взаимодействуют друг с другом, а в модели идеального газа мы пренебрегаем взаимодействием молекул между собой. 4. Относительной влажностью воздуха называется процентное отношение концентрации водяного пара в воздухе к концентрации насыщенного пара при этой же температуре.
5. В сухом воздухе испарение происходит быстро, а при повышенной влажности воздуха испарение влаги с поверхности тела человека уменьшается н оно охлаждается слабо. А ЧИ Рещеелне: Относительная влажность воздуха: р„ 2,52 ф = —" !00ъ~6= — ' 1ОО'Уп= 00%. р„„4,2 Ятвй2: ф=б05в. Рйцщщс; При начальной температуре ф, = — в 1666, отку- Р| ла рв = — лл- ф, . По закону Шарля, Р"' = Рм 100/О Т, Глава 10, Жидкость и пв откуда р = — ".
Относительная влажность Р 7г Т $ конечной температуре воздуха при Ф =Ф = — "" -1- 100%= Рьа Т р Т, 4,2 10' 373 =0,6 — ', — 100%=3,1%. 1О' 303 ь!твйг: Ф, =3,1%. Решени: При температуре г, относительная влажность воздуха Ф, = -л1- 100%. Отсюда давление пара Рья 30% 2,33 Давление пара больше, чем давление насыщенного пара при температуре 0' С ( р„= О, 6 кПа).
Следовательно, относительная влажность Ф, =100% (выпадает роса). Щвд: Ф, =100%. Решенно: Аналогично предыдущей задаче определим давление паров воды при температуре А: Ф,Рал 50% 2,33 Р = — ""-' = ' = 1,165 кПа, ! 00% 100% Это давление больше, чем давление насыщенного пара при г, =7'С.
Следовательно, роса выпадает. Ятйкг: роса выпшгет. 64. Пояс янгстнсе натяжение Рйщенид; Процесс сжатия производится при постоянном давлении, равном давлению насыщенного пара. Тогда: А„= р (1', — 1',) = 1 01 10з(10-з 5 1Оо) 505 Дхг аггею: А=505Дж. ~63. Кипение жидкости ОТВ ТЫ ВОН Ы 1. Кипением называется процесс парообразования, происходящий во всем объеме жидкости при определенной температуре. 2. Пузырьки в жидкости начнут увеличиваться в объеме при увеличении давления пара внутри пузырька по отношению ко внешнему давлению жидкости. При всплытни объем пузырьков увеличивается, так как внешнее давление на них со стороны жидкости уменьшается из-за уменьшением глубины.
3. Жидкость кипит при определенной температуре, называемой температурой кипения. 4. Температура кипения зависит от внешнего давления. Жидкость закипает, когда давление насыщенного пара жидкости начинает превышать внешнее давление на жидкость. Чем больше теплоты подводится к жидкости, тем больше лопается всплывающих на поверхность пузырьков. Чем выше давление над жидкосп ю, тем выше температура кипения. 5. Перегретой называется жидкость, нагретая до температуры, пре- вышающей температуру ее кипения в нормальных условиях. $64.
Понерхностное натяжение ОТВД Ы НА ОЛР Т 1. Молекулы приходят из внутренних слоев, поэтому при увеличе- нии плошади поверхности жидкости их число на единицу по- верхности не меняется. Гпввв Пд Жидкость и по 2. Молекулы поверхностного слоя прнтягнваотся только молекулами внутренннх слоев. На поверхности остается такое чнсло молекул, прн котором площадь поверхности жидкости будет наименьшей прн данном объеме. 3.
Давление внутри мыльного пузыря больше атмосферного, потому что давленне воздуха в пузыре компенсирует атмосферное давление и давление, создаваемое силой поверхностного натяження. 4. В среднем, на поверхность поднимается столько молекул, сколько и опускается. Поэтому молекулы жндкостн не движутся ускоренно именно в среднем, хотя отдельно взятая молекула может и спуститься вниз, и даже покинуть жидкость.
5. 13олоскн акварельной кисточки слипаются прн вынимании ее нз воды благодаря силе поверхностного натяжения, так как жндкость стремится уменьшить площадь своей свободной поверхности. ЗАДА ЧК 1. Объем крупной капли равен сумме объемов и маленьких капель: — лй = п — кг, следовательно, Я = пг; й = гЧп .
з 4 з з з, зз 3 3 Энергия поверхностного слоя большой капли Е = а5 = а4пК', а суммарная энсргня поверхностного слоя маленьких капель Е„= лоЯз = пп4яг' . Составнм соотношение: з Е Я' г'и' ! Е„пг пз' бп з Поскольку л > 1, то Е к Е„, значит, прн слиянии маленьких капель в одну большую энергия выделяется. 2. Решетина: Работа, совершаемая прн налуваннн мыльно- 2о4пзз' го пузыря, равна А = Еь в 2а5 = 4 = 2 4 1О ' 3,14 1О ' = 2,5 1О ' мДж. 64. !тсее настнсе натяненне Прн зтом умножение на 2 учитывает также внутреннюю поверхносгь мыльного пузыря.
ЯХТАХ: А=2,5 10 'мДж, Кщцнинй: Работа на создание капель А = Е = ло5,. м Учитывая, что л = —, а масса одной капли то 4Ы' т, = — яр, вычислим: 3 8 бм , бта А= —, онн'= — = ъ!ьр ир б 0,5 7,28 1О' 5 10 ' 1000 Ответ: А = 4,35 Дж. Решение: Сила поверхностного натяжения: Р' =о!= п4к!1, Искомая сила: Е=Е,„, +м8=а4кЯ+т8= =4 3,14 5 1О ' 7,28 !О + ~4 10 ' 9,8 н 8, 5 1О' Н. ~йет: Р = 8, 5.10 ' Н.
Рйшейне: Без учет» силы поверхкосгиого натяжения условие плавания кубика: Рм, =р81; =т8. Отсюда Р, = —. Поскольку Р; = ! !ь, то т 2 р т 310' —, =7,5 1О 'м= 7,5 ми. р!' !000 4 1Ои Гляея зц Жидкосмь и а 157 С учетом же силы поверхностного натяжения условие плавания имеет вид: 4о!+ АР =ш8; 4сг!+рй!'Ь, = тн, откуда м 4зз 310' 4 7,2810' р!' рб! 1О' 4!О 1О' !О 2 1О' =б 1О'м=бмм. Ответ; Ь, =7,5 мы; Ь, =бмм.
~65. Смачнванне. Капнллярность ТВЕТБ НА ОП ОСБ! 1. Смачнвание состоит в том, что поверхность жидкости у поверхности твердого тела искривляется из-за взаимодействия молекул жидкости и твердого тела Жидкость смачивает поверхность твердого тела, если сила притяжения между молекулами жидкости и твердого тела больше силы притяжения между молекулами жидкости. Жидкость не смачивает поверхность твердого тела, если сила притяжения между молекулами жидкости и твердого тела меньше силы притяжения между молекулами жидкости. 2. Явление квпнллярности состоит в подннманин или опускании жидкости в капиллярах. Смачивающая жидкость образует в капилляре вогнутый мениск, так как сила притяжения между молекулами жидкости и твердого тела больше силы притяжения между молекулами жидкости.
А несмачнвающая жидкость образует в капилляре выпуклый мениск, поскольку сила притяжения между молекулами жидкости н твердого тела меньше силы притяжения между молекулами жидкости. 3. Высота подьема жидкости в капилляре обратно пропорциональна диаметру капилляра. 4. Вода не смачивает жировой слой на перьях водоплавающих птиц.
Это позволяет им плавать и оставаться сухими. $. Вспахивание и боронование земли способствует сохранению влаги в ней, потому что разрушает капиллярные трубки, чем уменьшает испарение с поверхности почвы. Вв. Смачияяияа. Капелл настя Рей!ение: Высота подъема жидкости в капилляре 2о 4а Ь = — = —, откуда диаметр капилляров Р8г Р8!' 4о 4 7 28 10 ' И= — = ' м310'м=003мм. рф ! !000.9,8 ъ)!'ядтт И = 0,03 мм. Решение: 2а 4о 2а 4о Л, = — = —; Ь, = — = —, тогда раз- Р8 Р81, Р8г аФ ность уровней ртути: 4о (! 1) ~й=/~-Ь, = — — — — = Р81,! А 4 465 10 ' ( 1 1 13,б 1О' 9,8 1,5!О' 1О'! 02ййг: ол = 1,4 ем. Ре!панне: Определим, на какую высоту над уровнем жидкости в сосуде поднимается вода в ка- 2о 4а 4 7,28 1О= пилляре: 6 = — = — = ррг ру! 1000 9,8 2 10 = 0,1 49 и =! 4,9 ем. Определим массу воды в капилляре: 5(б+б,)р= — !л Ь,)а= ко~ 4 314 210 0,249 1О" =7,8 10 кг=7,8мг.
4 Ювдг: я, =14.9 ем; и=7,8мг. Глава 1О. Жиднссмь и и» 159 4. Давление, обусловленное действием поверхностных сил, Р о1 о2кг 2а 4о р, 5 5 кг' г Гидростатнческое давление р„= р8л . Обшее давление 4а 4 7,28.10 ' р=р84+ — =1000 9,8.0,!+ ' =243б Па=2,44кПа. 2 1О Ювет; р=2.44кПа, 5. Решение: Определим, какую работу совершают силы !юверхностного натяжения воды: 2о 4 ко' А = Р7! = и! РУ' Р8 4 3,14.17,28!О ) -ь 1000 9,8 еб,8 мкДж. Ювет: Аеб,8мкДж. Твердое тело 966. Кристаллизация и плавление твердых тел тынА В сы 1. Кристаллизация происходит, когда прн охлаждении жидкости молекулы начинают зацерживаться около положения устойчивого равновесия. 2. Молекулы жидкости упорядочены на расстояниях не более двух- трех слоев молекул и совершают перескоки из одного положения устойчивого равновесия в другое.
При переходе вещества из жидкого состояния в твердое перескоки прекращаются, а молекулы начинают колебаться около положения устойчивого равновесия. При этом расположение молекул упорядочивается. 3. Кристаллизация происходит при определенной температуре, так как энергия выделяется в этом случае за счет изменения потенциатьной энергии взаимодействия молекул. Плавление происходит прн одной температуре, потому что получаемая телом энергиа трагика на разрушение кристаллической решетки, а это происходит пралтически одновременно.
4. Затвердевший парафин твердым телом не является, так как в нем не образуется кристаллическая решетка. При затвердевании жидкого парафина его объем уменьшается, так как жидкость уменьшается в объеме при уменьшении температуры. 5. Вода имеет наибольшую плотность при температуре г ч 4' С. Когда водоем начинает замерзать, лед как более легкий, всплывает наверх. Вода, температура которой близка к температуре замерзания, поднимается наверх, а вода с температурой 4' С как наиболее тяжелая опускается вниз. Поэтому вола на поверхности оказывается самой холодной и замерзает прежде всего. Поверхность водоема охлюкдается быстрее за счет излучения тепла в атмосферу.