Задача #69

Медную кастрюлю наполнили на 2/3 водой, закрыли лёгкой крышкой и спустя несколько часов поставили на огонь. Воду в кастрюле довели до кипения и кипятили в течение некоторого времени. Атмосферное давление составляло 760 мм рт. ст.

Выберите все верные утверждения, описывающие характеристики воды, водяного пара и кастрюли.

  1. Относительная влажность воздуха под крышкой в процессе нагревания воды оставалась постоянной.

  2. В ходе кипения воды средняя потенциальная энергия взаимодействия молекул воды, переходящих из жидкости в пар, увеличивается.

  3. Давление водяных паров под крышкой в ходе процесса нагревания воды увеличивалось.

  4. Температура медного дна кастрюли с водой при кипении была немного меньше 100 °С.

  5. Плотность насыщенных водяных паров над поверхностью воды при нагревании до кипения оставалась постоянной.

Ответ:

Решение

«Легкая крышка» предполагает следующую модель: пар внутри насыщенный, но при кипении давление влажного воздуха под крышкой не растет выше атмосферного. Как только давление чуть вырастает из-за нагревания, крышка приподнимается и влажный воздух выходит, пока давление под крышкой не сравняется с атмосферным.

  1. Верно, все время 100%. После закрытия крышки прошло длительное время, значит, пар успел стать насыщенным.

  2. Верно. Чем сильнее связаны частицы, тем меньше потенциальная энергия их взаимодействия (потенциальная энергия связанных тел отрицательна). За максимальную энергию взаимодействия принимают ноль — когда частицы не взаимодействуют. У газа потенциальная энергия взаимодействия частиц меньше по модулю, но так же отрицательна (у идеального газа она принимается равной нулю). Поэтому энергия увеличивается.

  3. Верно, т.к.

  4. Неверно, при вода не закипела бы.

  5. Неверно, плотность росла, так как с нагреванием растет скорость испарения.

Ответ

123

Сложность: 4/10

Источник: ФИПИ

Раздел: Тепловые явления

Подраздел: Термодинамика

Номер в ЕГЭ: 9