Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 2918
i

Ши­ро­кую стек­лян­ную труб­ку дли­ной около по­лу­мет­ра, за­па­ян­ную с од­но­го конца, це­ли­ком за­пол­ни­ли водой и уста­но­ви­ли вер­ти­каль­но от­кры­тым кон­цом вниз, по­гру­зив низ труб­ки на не­сколь­ко сан­ти­мет­ров в тазик с водой (см. рис.). При ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре труб­ка оста­ет­ся це­ли­ком за­пол­нен­ной водой. Воду в та­зи­ке мед­лен­но на­гре­ва­ют. Где уста­но­вит­ся уро­вень воды в труб­ке, когда вода в та­зи­ке нач­нет за­ки­пать? Ответ по­яс­ни­те, ис­поль­зуя фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  При ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре вода за­ни­ма­ет весь объем труб­ки и не вы­ли­ва­ет­ся из нее, по­то­му что дав­ле­ние на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре очень не­ве­ли­ко (менее 3\% от нор­маль­но­го ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния) и над водой воз­ник­нет «тор­ри­чел­ли­е­ва пу­сто­та», за­пол­нен­ная на­сы­щен­ным во­дя­ным паром, толь­ко если вы­со­та во­дя­но­го стол­ба будет при­мер­но 10 мет­ров.

2.  С ро­стом тем­пе­ра­ту­ры воды дав­ле­ние ее на­сы­щен­но­го пара рас­тет, пока при тем­пе­ра­ту­ре ки­пе­ния не срав­ня­ет­ся с внеш­ним ат­мо­сфер­ным дав­ле­ни­ем. По­это­му, когда тем­пе­ра­ту­ра воды в труб­ке при­бли­зит­ся к тем­пе­ра­ту­ре ки­пе­ния, над водой в труб­ке по­явит­ся «тор­ри­чел­ли­е­ва пу­сто­та», за­пол­нен­ная на­сы­щен­ным во­дя­ным паром. С даль­ней­шим по­вы­ше­ни­ем тем­пе­ра­ту­ры уро­вень воды в труб­ке будет по­ни­жать­ся. При тем­пе­ра­ту­ре ки­пе­ния до­сти­га­ет­ся ра­вен­ство дав­ле­ния на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара в труб­ке и ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния, по­это­му уро­вень воды в труб­ке и в та­зи­ке оди­на­ков.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния от­ве­та на за­да­ние С1Баллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

—  верно ука­за­ны фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­ны (в дан­ном слу­чае — по­яв­ле­ние «тор­ри­чел­ли­е­вой пу­сто­ты» и по­ни­же­ние уров­ня воды в труб­ке с при­бли­же­ни­ем тем­пе­ра­ту­ры воды к тем­пе­ра­ту­ре ки­пе­ния, за­ви­си­мость дав­ле­ния на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара от тем­пе­ра­ту­ры, усло­вие ки­пе­ния) и дан вер­ный ответ;

—  при­ве­де­ны рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту.

3
Дан пра­виль­ный ответ и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в ре­ше­нии со­дер­жит­ся один из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков. В объ­яс­не­нии не ука­за­ны одно из яв­ле­ний или один из фи­зи­че­ских за­ко­нов, не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

ИЛИ

Объ­яс­не­ния пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме, или в них со­дер­жит­ся один ло­ги­че­ский не­до­чет.

2
Пред­став­ле­но ре­ше­ние, со­от­вет­ству­ю­щее од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Дан пра­виль­ный ответ на во­прос за­да­ния, и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в нем не ука­за­ны два яв­ле­ния или фи­зи­че­ских за­ко­на, не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

ИЛИ

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на по­лу­че­ние от­ве­та на во­прос за­да­ния, не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, со­дер­жат ошиб­ки.

ИЛИ

Ука­за­ны не все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ют­ся вер­ные рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ное ко­ли­че­ство бал­лов3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Гость 04.05.2014 01:28

Здрав­ствуй­те. А по­че­му дав­ле­ния срав­ня­ют­ся имен­но при тем­пе­ра­ту­ре ки­пе­ния?

Сергей Тигольских

Пу­зырь­ки внут­ри жид­ко­сти будут расти толь­ко тогда, когда дав­ле­ние ат­мо­сфе­ры срав­ня­ет­ся с дав­ле­ни­ем на­сы­щен­но­го пара внут­ри пу­зырь­ка.