В каких агрегатных состояниях может находится одно и тоже вещество?

2 ответов на вопрос “В каких агрегатных состояниях может находится одно и тоже вещество?”

  1. Meeree Ответить

    1. Одно и  то же вещество может находиться в зависимости от условий в различных агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом.
    2. Явление перехода из одного агрегатного состояния в другое имеет огромное практическое значение. Например в металлургии плавят металлы, чтобы получить сплавы или выплавляют из руды металлы, газы охлаждают до жидкого состояния, чтобы хранить и использовать в компактном виде, пример – жидкий азот в медицине, <> из углекислого газа – для хранения продуктов и пр.
    3. Агрегатное состояние любого вещества определяется расположением, характером движения и взаимодействия молекул.
    4. Молекулы газа, если их ничто не ограничивает, разлетаются, поскольку расстояние между молекулами газа гораздо больше, чем размеры самих молекул и притяжение молекул газа мало, средняя кинетическая энергия молекул газа достаточна, чтобы совершить работу по преодоле­нию сил молекулярного притяжения. В жидкостях и твердых телах молекулы расположены гораздо ближе друг к другу, чем в газах. Средняя кинетическая энергия молекул в них недостаточна для совершения работы по преодолению сил молекулярного притяжения, поэтому молекулы в жидкостях и твердых телах не удаляются далеко друг от друга.

  2. Rire Ответить

    В теплоизолированном сосуде находятся вода и лед с температурой ti=0°C. Масса воды m? и льда mi соответственно равняется 0,5 кг и 60 г. В воду впускают водяной пар массой mp=10 г при температуре tp=100°C. Какой будет температура воды в сосуде после того, как установится тепловое равновесие? При этом теплоемкость сосуда учитывать не нужно.

    Рисунок 1
    Решение
    Определим, какие процессы осуществляются в системе, какие агрегатные состояния вещества мы наблюдали и какие получили.
    Водяной пар конденсируется, отдавая при этом тепло.
    Тепловая энергия идет на плавление льда и, может быть, нагревание имеющейся и полученной изо льда воды.
    Прежде всего, проверим, сколько теплоты выделяется при конденсации имеющейся массы пара:
    Qp=-rmp;Qp=2,26·106·10-2=2,26·104 (Дж),
    здесь из справочных материалов у нас есть r=2,26·106 Джкг – удельная теплота парообразования (применяется и для конденсации).
    Для плавления льда понадобится следующее количество тепла:
    Qi=?miQi=6·10-2·3,3·105?2·104 (Дж),
    здесь из справочных материалов у нас есть ?=3,3·105 Джкг – удельная теплота плавления льда.
    Выходит, что пар отдает тепла больше, чем необходимо, только для расплавления имеющегося льда, значит, уравнение теплового баланса запишем следующим образом:
    rmp+cmp(Tp-T)=?mi+c(m?+mi)(T-Ti).
    Теплота выделяется при конденсации пара массой mp и остывании воды, образуемой из пара от температуры Tp до искомой T. Теплота поглощается при плавлении льда массой mi и нагревании воды массой m?+mi от температуры Ti до T. Обозначим T-Ti=?T для разности Tp-T получаем:
    Tp-T=Tp-Ti-?T=100-?T.
    Уравнение теплового баланса будет иметь вид:
    rmp+cmp(100-?T)=?mi+c(m?+mi)?T;c(m?+mi+mp)?T=rmp+cmp100-?mi;?T=rmp+cmp100-?micm?+mi+mp.
    Сделаем вычисления с учетом того, что теплоемкость воды табличная
    c=4,2·103 ДжкгК, Tp=tp+273=373 К, Ti=ti+273=273 К:?T=2,26·106·10-2+4,2·103·10-2·102-6·10-2·3,3·1054,2·103·5,7·10-1?3 (К),
    тогда T=273+3=276 К
    Ответ: Температура воды в сосуде после установления теплового равновесия будет равняться 276 К.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *