Тепловые Явления

Задание №19. Качественная Задача

№2. Задание 19

ID: 00018297

В два одинаковых открытых сверху калориметра налили равные объёмы двух жидкостей: в первый калориметр налили легколетучую жидкость — спирт, а во второй калориметр налили воду. Начальные температуры жидкостей были одинаковыми и совпадали с комнатной. Будут ли отличаться (и если будут, то как) показания термометров в спирте и воде через некоторое время, но до момента полного испарения хотя бы одного из веществ? Ответ поясните.

Источник: СтатГрад

Решение

В два одинаковых открытых калориметра налили спирт и воду комнатной температуры. Спрашивают, останутся ли показания термометров одинаковыми.

Шаг 1 — что происходит с жидкостями. Калориметры открыты, поэтому обе жидкости испаряются: молекулы с их поверхности вылетают в воздух.

Шаг 2 — почему испарение охлаждает. Покинуть жидкость могут только самые быстрые молекулы — те, у которых хватает энергии, чтобы преодолеть притяжение соседей. Когда они улетают, средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается, а значит, понижается температура жидкости. Иначе говоря, на испарение расходуется внутренняя энергия самой жидкости.

Шаг 3 — сравниваем жидкости. Спирт — легколетучая жидкость: при одной и той же температуре он испаряется гораздо быстрее воды. Поэтому энергию он теряет быстрее и охлаждается сильнее. Калориметр плохо проводит тепло, так что приток теплоты из комнаты не успевает восполнить эти потери.

Вывод: показания будут отличаться. Термометр в спирте покажет более низкую температуру, чем термометр в воде (оба — немного ниже комнатной).

Ответ

Показания в спирте будут ниже, чем в воде

Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)