PDF-версии: 
Известно, что сжиженные газы с низкими температурами кипения при нормальном давлении (например, метан, азот, кислород, водород, гелий) хранят в открытых теплоизолированных сосудах, сообщающихся с атмосферой. При таком хранении потери на испарение, отнесенные к единице массы сжиженного газа, уменьшаются при увеличении объема сосуда.
Объясните причины вышеизложенного, основываясь на известных физических законах и закономерностях.
Решение. 1. Даже при хорошей теплоизоляции невозможно полностью устранить подвод теплоты к сжиженным газам с низкими температурами кипения через стенки сосудов, поскольку температура этих газов значительно ниже температуры окружающей среды и существует явление теплопроводности.
2. Теплота, поступающая через стенки сосуда, расходуется на испарение сжиженного газа, причем объем получившегося газа во много раз превышает объем испарившейся жидкости. Поэтому в закрытом сосуде давление будет постепенно возрастать, и сосуд в конце концов взорвется. По этой причине сжиженные газы хранят в открытых теплоизолированных сосудах, сообщающихся с атмосферой.
3. При данной разности температур и теплопроводности стенок количество теплоты, подводимой в единицу времени к содержимому сосуда, пропорционально площади его стенок, то есть квадрату линейных размеров сосуда. В то же время масса жидкости пропорциональна ее объему, то есть кубу линейных размеров сосуда. Поэтому с увеличением размеров сосуда поток теплоты, приходящийся на единицу массы жидкости, уменьшается и, соответственно, уменьшаются относительные потери газа на испарение.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае п. 1–3) и исчерпывающие верные суждения с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае — описание процессов теплопроводности и испарения, а также возможных последствий герметизации сосудов со сжиженными газами и причины уменьшения потерь на испарение при увеличении размеров сосуда). | 3 |
| Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, и дано правильное объяснение, но содержится один из следующих недостатков. В представленных записях содержатся лишь общие рассуждения без привязки к конкретной ситуации задачи. ИЛИ Рассуждения, приводящие к ответу. представлены не в полном объеме, или в них содержатся логические недочеты. | 2 |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок | 0 |
| Максимальный балл | 3 |