Номер 211, страница 38 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Какой процесс отражает каждый участок графика?

График состоит из трех участков, каждый из которых отражает определенный тепловой процесс:
- Участок AB: Нагревание воды. Температура равномерно увеличивается со временем от 20 °C до 100 °C.
- Участок BC: Кипение воды. Вода достигла температуры кипения ($100 \text{ °C}$), и происходит процесс парообразования при постоянной температуре.
- Участок после точки C: Охлаждение воды. После прекращения подвода тепла вода начинает остывать, и ее температура равномерно понижается.

Ответ: Участок AB — нагревание воды, участок BC — кипение воды, участок после C — охлаждение воды.

При какой температуре было начато наблюдение?

Наблюдение было начато в момент времени $ \tau = 0 $. Согласно графику, в этот момент (точка А) начальная температура воды $\text{t}$ составляла 20 °C.

Ответ: Наблюдение было начато при температуре 20 °C.

Объясните, почему участок BC параллелен оси времени.

Участок BC соответствует процессу кипения воды. Кипение — это процесс фазового перехода из жидкого состояния в газообразное, который при постоянном давлении происходит при постоянной температуре (называемой температурой кипения). Вся подводимая к воде на этом участке тепловая энергия расходуется не на увеличение средней кинетической энергии ее молекул (что привело бы к росту температуры), а на разрушение межмолекулярных связей и превращение жидкости в пар. Поскольку температура во время кипения остается постоянной ($100 \text{ °C}$ для воды при нормальном атмосферном давлении), график зависимости температуры от времени на этом участке представляет собой горизонтальную линию, параллельную оси времени.

Ответ: Участок BC параллелен оси времени, так как он соответствует процессу кипения, который происходит при постоянной температуре.

На каких участках внутренняя энергия вещества возрастала? убывала?

Внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии теплового движения его частиц и потенциальной энергии их взаимодействия.
- На участке AB температура воды растет, что свидетельствует об увеличении средней кинетической энергии ее молекул. Следовательно, внутренняя энергия возрастает.
- На участке BC происходит кипение при постоянной температуре. Кинетическая энергия молекул не меняется, но подводимая теплота идет на увеличение расстояния между молекулами и преодоление сил межмолекулярного притяжения, то есть на увеличение их потенциальной энергии. Таким образом, внутренняя энергия вещества продолжает возрастать.
- На участке после точки C температура воды падает. Это означает, что средняя кинетическая энергия движения ее молекул уменьшается, вещество отдает тепло окружающей среде. Следовательно, его внутренняя энергия убывает.

Ответ: Внутренняя энергия возрастала на участках AB и BC; убывала на участке после точки C.