Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 38947
i

В опыте, ил­лю­стри­ру­ю­щем за­ви­си­мость тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния от дав­ле­ния воз­ду­ха (рис. a), ки­пе­ние воды под ко­ло­ко­лом воз­душ­но­го на­со­са про­ис­хо­дит уже при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре, если дав­ле­ние до­ста­точ­но мало. Ис­поль­зуя гра­фик за­ви­си­мо­сти дав­ле­ния на­сы­щен­но­го пара от тем­пе­ра­ту­ры (рис. б), ука­жи­те, какое дав­ле­ние воз­ду­ха нужно со­здать под ко­ло­ко­лом на­со­са, чтобы вода за­ки­пе­ла при 40 °C. Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

а)

б)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ки­пе­ние жид­ко­сти со­про­вож­да­ет­ся сле­ду­ю­щи­ми про­цес­са­ми: в ре­зуль­та­те ис­па­ре­ния воды внутрь пу­зырь­ков с воз­ду­хом про­ис­хо­дит их рост, подъ­ем под дей­стви­ем силы Ар­хи­ме­да. При­чем, об­ра­зо­ва­ние пу­зырь­ков воз­мож­но тогда, когда дав­ле­ние пара внут­ри них p=p_a плюс \rho gh, где pa  — внеш­нее ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние, а \rho gh  — дав­ле­ние стол­ба воды в ста­ка­не. Учи­ты­вая, что \rho gh мень­ше мень­ше p_a, де­ла­ем вывод, что ки­пе­ние воз­мож­но, когда дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара внут­ри пу­зырь­ков равно внеш­не­му дав­ле­нию.

Из гра­фи­ка сле­ду­ет, что при тем­пе­ра­ту­ре 40 °C дав­ле­ние на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара равно 70 гПа. Зна­чит, ки­пе­ние воз­мож­но, если под воз­душ­ным ко­ло­ко­лом со­зда­но внеш­нее дав­ле­ние 70 гПа.

 

Ответ: под ко­ло­ко­лом не­об­хо­ди­мо со­здать дав­ле­ние воз­ду­ха 70 гПа.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы

При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ и ис­чер­пы­ва­ю­щие вер­ные рас­суж­де­ния с пря­мым ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­нов

3

Дан пра­виль­ный ответ, и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в ре­ше­нии име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

В объ­яс­не­нии не ука­за­но или не ис­поль­зо­ва­ны одно из фи­зи­че­ских яв­ле­ний, свойств, опре­де­ле­ний или один из за­ко­нов (фор­мул), не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния. (Утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве объ­яс­не­ния, не под­креп­ле­но со­от­вет­ству­ю­щим за­ко­ном, свой­ством, яв­ле­ни­ем, опре­де­ле­ни­ем и т.п.)

И (ИЛИ)

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но в них со­дер­жит­ся один ло­ги­че­ский недочёт.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не зачёрк­ну­ты.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ет­ся не­точ­ность в ука­за­нии на одно из фи­зи­че­ских яв­ле­ний, свойств, опре­де­ле­ний, за­ко­нов (фор­мул), не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния

2

Пред­став­ле­но ре­ше­ние, со­от­вет­ству­ю­щее од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Дан пра­виль­ный ответ на во­прос за­да­ния, и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в нём 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 балла0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.15 Из­ме­не­ние аг­ре­гат­ных со­сто­я­ний ве­ще­ства: ис­па­ре­ние и кон­ден­са­ция, ки­пе­ние жид­ко­сти