Номер 1, страница 47 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

1. Что представляет собой процесс кипения жидкости?

Что представляет собой процесс кипения жидкости?

Кипение — это интенсивный процесс парообразования, то есть перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, который происходит во всем объеме жидкости при достижении определенной температуры, называемой температурой кипения. Этот процесс визуально характеризуется образованием и ростом пузырьков пара внутри жидкости, которые затем поднимаются на поверхность.

Механизм кипения можно описать следующими этапами:

• Нагрев и образование центров парообразования: При подводе тепла к жидкости её температура растет. В жидкости всегда присутствуют микроскопические пузырьки растворенного газа или пара, которые служат "зародышами" или центрами парообразования. Чаще всего они образуются на дне и стенках сосуда, где есть неровности и микротрещины. При нагреве жидкость начинает испаряться внутрь этих пузырьков.
• Условие начала кипения: Кипение начинается тогда, когда давление насыщенного пара внутри пузырьков ($p_{нас}$) становится равным или превышает внешнее давление ($p_{внеш}$), действующее на поверхность жидкости (как правило, это атмосферное давление). Математически это условие выглядит так: $p_{нас} \ge p_{внеш}$.
• Рост и всплытие пузырьков: Как только давление пара внутри пузырька становится достаточным, чтобы противостоять внешнему давлению, пузырёк перестает схлопываться, начинает расти в объеме и под действием выталкивающей силы (силы Архимеда) всплывает на поверхность, где лопается, высвобождая пар в окружающее пространство.
• Постоянство температуры кипения: Важнейшая особенность кипения заключается в том, что с момента его начала и до полного испарения жидкости, ее температура остается постоянной (равной температуре кипения). Вся подводимая к жидкости энергия расходуется не на ее дальнейший нагрев, а на преодоление межмолекулярных сил и превращение жидкости в пар. Эта энергия называется удельной теплотой парообразования.

Температура кипения не является абсолютной константой для вещества и зависит от внешних условий:

1. Внешнее давление: Это основной фактор. При увеличении внешнего давления температура кипения возрастает, а при уменьшении — понижается. Например, высоко в горах, где атмосферное давление ниже, вода закипает при температуре меньше 100°C. В скороварке, наоборот, создается повышенное давление, и вода кипит при температуре выше 100°C, что ускоряет приготовление пищи.
2. Наличие примесей: Растворение в жидкости нелетучих веществ (например, соли в воде) приводит к повышению ее температуры кипения.

Следует отличать кипение от испарения. Испарение — это более медленный процесс парообразования, который происходит только с открытой поверхности жидкости и при любой температуре. Кипение же — это бурный, интенсивный процесс, который охватывает весь объем жидкости и происходит при строго определенной температуре для данного давления.

Ответ: Кипение — это процесс интенсивного парообразования, который происходит по всему объему жидкости при достижении постоянной для данных условий температуры (температуры кипения), когда давление насыщенного пара внутри образующихся пузырьков становится равным внешнему давлению.