Фазовые Переходы

Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 10

ID: 00002728

Порция водяного пара массой 5 г конденсируется на холодной металлической пластинке. Пар и пластинка обмениваются энергией только друг с другом. Как в результате данного процесса изменяются внутренняя энергия этой порции пара и температура пластинки? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Рисунок к заданию 10 ЕГЭ по физике — Фазовые Переходы

Источник: ФИПИ

Решение

При конденсации пар переходит из газообразного состояния в жидкое. Это фазовый переход с выделением теплоты (конденсация — экзотермический процесс).

Пар отдаёт теплоту $Q = L \cdot m$ , где $$L$$ — удельная теплота парообразования.

Поскольку система изолирована, переданная паром теплота полностью поглощается пластинкой:

$\Delta U_{\text{пар}} = -Q \lt 0 \quad \text{(внутренняя энергия пара уменьшается)}$

$\Delta U_{\text{пластинка}} = +Q \gt 0 \quad \text{(внутренняя энергия пластинки увеличивается)}$

Увеличение внутренней энергии пластинки (без фазового перехода в ней) проявляется в росте температуры:

$\Delta T_{\text{пластинки}} \gt 0$

Закон сохранения энергии для изолированной системы:

$\Delta U_{\text{пар}} + \Delta U_{\text{пластинка}} = 0$

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Фазовые Переходы» (8)