Испарение происходит с поверхности жидкости при разных температурах. Кипение сопровождается образованием и ростом пузырьков пара по всему объёму. Температура кипения зависит от внешнего давления; конденсация сопровождается отдачей энергии.
Около 22 минут 8 задач Подсказки рядом
В этом занятии
Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.
Пригодится: physics8-melting
Ваш путь начинается с личного кабинета
Взрослый создаёт аккаунт для себя и отдельные кабинеты для школьников. У каждого — свой прогресс. Общие 48 часов знакомства начинаются с регистрации взрослого; школьники получают оставшееся время.
Испарение происходит с поверхности жидкости при разных температурах. Кипение сопровождается образованием и ростом пузырьков пара по всему объёму. Температура кипения зависит от внешнего давления; конденсация сопровождается отдачей энергии.
Пар и мелкие капли тумана различаются: водяной пар невидим. Нельзя переносить значение 100 °C на воду при любом давлении.
Для расчётного вещества при температуре кипения удельная теплота парообразования L = 2000 кДж/кг. Испаряется масса m; дополнительного нагрева и потерь нет. Q = 2000m.
Учебная модель: Для расчётного вещества при температуре кипения удельная теплота парообразования L = 2000 кДж/кг. Испаряется масса m; дополнительного нагрева и потерь нет. Точки соответствуют таблице в условии; подписи осей задают величины и единицы. Это расчётные данные, не результат проведённого учеником опыта.
НА ПРИМЕРЕ
Для расчётного вещества при температуре кипения удельная теплота парообразования L = 2000 кДж/кг. Испаряется масса m; дополнительного нагрева и потерь нет. Q = 2000m. Найдите «Q, кДж», если «m, кг» равно 1. Введите число в единицах измерения, указанных в условии. Можно записать точную дробь. Q = 2000m. Все величины заданы в указанных единицах. Подставьте 1 для «m, кг»: получаем 2000 для «Q, кДж». Ответ: 2000.
Q = 2000m. Все величины заданы в указанных единицах.
Подставьте 1 для «m, кг»: получаем 2000 для «Q, кДж».
Загружаем интерактивную модель…
Попробуйте самостоятельно
Запишите рассуждения в черновик или сделайте построение на бумаге. Эти задания для самостоятельной работы: автоматической проверки и XP за них пока нет.
Объясните своими словами, что означает каждая величина в формуле и почему результат имеет именно эту единицу.
Выберите одно допущение модели. Предположите, что изменится, если оно перестанет выполняться; обсудите пример с учителем.
Пройдите путь от льда до пара и найдите участки, на которых энергия меняет состояние вещества.
1 Предскажи2 Измените и сравните3 Объясните
Сначала — короткое предположение
Управляй моделью
03 200 кДж/кг
0,12 кг
Попробуйте так
Сравните 100 и 300 кДж/кг, затем 500 и 700 кДж/кг. В каком интервале изменилась температура, а в каком — доля растаявшего льда?
Нагревание и два фазовых перехода
Таблица значений графика
Нагревание и два фазовых перехода · выбранные точки
Q/m, кДж/кг
T, °C
0
-20
42
0
376
0
796
100
3 052
100
3 200
174
Горизонтальные участки: плавление при 0 °C и кипение при 100 °C. На оси — энергия на килограмм, поэтому изменение массы не сдвигает точку; меняется полная теплота Q.
Q=cmΔTQплавл=λm,Qкип=Lm
Температура
0 °C
Состояние
Плавление
Передано всему веществу Q
200 кДж
Доля растаявшего льда
47,305 %
СРАВНИ ДВА ОПЫТА
Журнал исследования
Запиши условия, измени модель и сохрани второй опыт. Так можно увидеть, что поменялось, и объяснить разницу.
Опыт A
Пока не записан. Сначала установи нужные параметры модели.
Опыт B
Пока не записан. Сначала установи нужные параметры модели.
Сброс параметров модели сохраняет записи журнала. Удалить их можно кнопкой «Очистить журнал».
Записи и самопроверка остаются только на этой открытой странице. Скачай журнал, чтобы сохранить его. Журнал не начисляет XP, не выставляет оценку и не подтверждает освоение навыка.
Почему это работает
При плавлении энергия расходуется на изменение состояния, а не на рост температуры. После плавления нагревается вода. При кипении появляется второй горизонтальный участок; его длина показывает большую удельную теплоту парообразования.
Что учитывает модель
Чистая вода, постоянное нормальное атмосферное давление, исходный лёд при −20 °C. Теплопотерь нет, всё вещество остаётся в системе. Приняты cльда=2100, cводы=4200, cпара=2000 Дж/(кг·К), λ = 334 кДж/кг, L = 2256 кДж/кг. Разность температур в кельвинах численно равна разности в градусах Цельсия. Модель не является инструкцией для домашнего нагревания.
OpenStax · Фазовые переходы и теплота
Что вы изменили? Что получилось? Какая формула это объясняет?
Это виртуальное исследование. Оно помогает понять закон; самостоятельное решение задач и работа с реальными измерениями — следующий шаг.