Кипение (для задания 22).
Ежедневно мы наблюдаем, как вода и её пар переходят друг в
друга. Лужи на асфальте после дождя высыхают, а водяной пар в
воздухе по утрам часто превращается в мельчайшие капельки тумана.
Что произойдёт, если сосуд с некоторым объёмом жидкости
закрыть крышкой? Каждую секунду поверхность жидкости по-
прежнему будут покидать самые быстрые молекулы, её масса будет
уменьшаться, а концентрация молекул пара - увеличиваться.
Одновременно с этим в жидкость из пара будет возвращаться часть его
молекул, и чем больше будет концентрация пара, тем интенсивней будет
процесс конденсации. Наконец наступит такое состояние, когда число
молекул, возвращающихся в жидкость в единицу времени, в среднем
станет равным числу молекул, покидающих её за это время. Такое
состояние называют динамическим равновесием, а соответствующий пар
- насыщенным паром.
Давление насыщенного пара зависит от вида жидкости и
температуры. Чем тяжелее оторвать молекулы жидкости друг от друга,
тем меньше будет давление её насыщенного пара. Зависимость давления
насыщенного водяного пара от температуры представлена на рисунке.
Кипением называется процесс образования большого числа
пузырьков пара, происходящий по всему объёму жидкости и на её
поверхности при нагревании. На самом деле эти пузырьки
присутствуют в жидкости всегда, но их размеры растут, и они
становятся заметны только при кипении. Пузырьки расширяются и под
действием выталкивающей силы Архимеда отрываются от дна.
всплывают и лопаются на поверхности.
Кипение начинается при той температуре, когда пузырьки газа
имеют возможность расширяться, а это происходит, если давление
насыщенного пара вырастет до атмосферного давления. Таким образом,
температура кипения - это температура, при которой давление
насыщенного пара данной жидкости равно атмосферному давлению
(давлению над поверхностью жидкости).
22. Можно ли наблюдать процесс пузырькового кипения воды на
космической станции в условиях невесомости? Ответ поясните.
(Решение)
23. Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, два груза,
направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для
измерения работы силы трения скольжения при движении каретки с
грузами по поверхности рейки на расстояние в 40 см.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта работы силы трения скольжения;
3) укажите результаты измерения модуля перемещения каретки
грузами и силы трения скольжения при движении каретки с грузами
поверхности рейки;
4) запишите числовое значение работы силы трения скольжения.
(Решение)
26. Прямолинейный проводник длиной 10 см расположен между
полюсами подковообразного магнита перпендикулярно вектору
магнитной индукции. Модуль вектора магнитной индукции равен
0,4 Тл. При пропускании по проводнику электрического тока на
проводник подействовала сила Ампера 0,2 Н. Каково сопротивление
проводника, если напряжение на его концах 100 В? Вектор магнитной
индукции перпендикулярен проводнику.
(Решение)