Вода охлажденная предварительно до температуры кристаллизации начинает

Задание №9 ОГЭ по физике

Основы термодинамики

Для решения задания № 9 ОГЭ по физике требуется знание основ термодинамики, а именно: основных физ.величин, явлений и понятий, значимых в этом разделе курса физики. Часть необходимых теоретических сведений приведена в разделе теории к заданию, остальные – в разделах теории к другим заданиям по данному разделу. В первую очередь это задание № 8, где рассмотрены понятия средней скорости, кинетической энергии молекул, удельной теплоемкости и др.

Теория к заданию №9 ОГЭ по физике

Взаимные преобразования газов, жидкостей, твердых тел

Практически всякое вещество может находиться как в твердом, так и в жидком и газообразном состоянии. Эти состояния называют агрегатными. Вещество пребывает в одном из них в зависимости от своей температуры. Значения температур, при которых происходят переходы в то или иное агрег.состояние, разнятся для разных тел.

Некоторые вещества не имеют газообразного состояния. Это физ.тела, имеющие сложное хим.строение, которые при повышении температуры распадаются еще до достижения ими газообразного состояния. Таким, в частности, является сахар.

Процесс перехода газа в жидкость называется конденсацией (или сжижением). Обратный процесс – преобразование жидкости в газ – называют испарением.

Переход вещества из жидкого состояние в твердое – это кристаллизация (или замерзание), из твердого в жидкое – плавление.

Возможен переход из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое; он называется сублимацией (или возгонкой). Обратный процесс называют десублимацией.

Процесс перехода из газообразного состояния в четвертое агрегатное – плазму – называют ионизацией, а обратно – из плазмы в газ – рекомбинацией.

Тепловое равновесие

Тепловым равновесием называют состояние физ.системы, имеющей единые макроскопические параметры, которые сколь угодно долго остаются неизменными. Тепловое равновесие по-другому называют термодинамическим.

Значимыми параметрами системы, находящейся в состоянии теплового равновесия или стремящейся к нему, являются ее объем, давление, температура. Отличительные особенности такой системы – это отсутствие взаимных преобразований и теплообмена с окружающими физ.телами. Микроскопические процессы при тепловом равновесии – взаимодействие и движение частиц физ.системы – не прекращаются. За счет этого осуществляется обмен энергии; при нагревании и при переходах из одного агрегатного состояния в другое энергия поглощается, при охлаждении – отдается.

Пар насыщенный и ненасыщенный

Молекулы жидкости у ее поверхности постоянно испаряются в некотором количестве. А молекулы ее пара, которые находятся в непосредственной близости с поверхностью жидкости, частично конденсируются. Эти процессы не прекращаются, все время изменяя уровень влажности и степень насыщенности воздушных масс на границе с жидкостью. Причем в зависимости от температуры окружающей среды может преобладать то процесс испарения, то конденсации. И пока эти процессы неуравновешенны, т.е. пока количество испаряющихся и конденсирующихся молекул разное, пар является ненасыщенным. Когда эти количества станут равными, пар становится насыщенным.

Насыщения пара можно достичь тогда, когда жидкость находится в закрытой емкости. В этом случае вне зависимости от изменения температуры и объема емкости с течением времени происходит насыщение пара. Когда температура понижается, молекулы пара начинают конденсироваться интенсивнее, чем молекулы жидкости испаряться. Это приводит к уменьшению плотности газа, которое автоматически ведет к увеличению интенсивности испарения. И пар снова приходит в насыщенное состояние. При увеличении температуры происходит обратное, но в результате пар все равно приходит к насыщению. А при изменениях объема те же процессы происходят в связи с изменениями давления в емкости. Впрочем, в таких процессах все величины – плотность, давление и т.д. – напрямую взаимосвязаны, так что их разделение и акцент на одной из них являются условными.

Насыщение пара означает, что для жидкости достигнуто состояние термодинамического равновесия.

Влажность

Влажность – физ.величина, характеризующая содержание воды в среде или физ.теле. Чаще всего влажность измеряют в процентах (%):

1. от первоначального ее объема в физ.теле или в среде
2. от первоначальной массы вещества.

Различают влажность абсолютную и относительную. Абсолютная представляет собой отношение кол-ва воды в физ.теле к единице массы его сухой части. Относительную определяют как фактическое содержание влаги в сравнении с тем ее количеством, которое содержится в физ.теле тогда, когда оно находится в термодинамическом равновесии.

Количественно относит.влажность вычисляют по формуле:

где р – давление пара в данный момент времени, р_н.п. – давление насыщенного пара этого же физ.тела.

Внутренняя энергия физического тела

Под внутренней энергией физ.тела понимают сумму потенциальных энергий взаимодействия его частиц (атомов и молекул) и кинетических энергий их хаотического перемещения внутри тела. Величина внутр.энергии зависит от 1) температуры физ.тела, поскольку с температурой связана скорость перемещения частиц и, значит, их кинет.энергии; 2) от объема тела, т.к. объем связан с расстоянием между атомами и молекулами и, следовательно с их потенц.энергиями.

Количество теплоты

Эта физ.величина определяет значение энергии, которую отдает (теряет) либо получает физ.тело при теплопередаче. Передаваемое от одного физ.тела к другому кол-во теплоты может идти на их переход в другое агрегатное состояние (плавление, кристаллизацию, испарение и т.д.), на охлаждение, нагревание, сгорание тел. При этом отдача (утрата) физ.телом теплоты ведет к уменьшению его внутр.энергии, а получение – к ее увеличению.

Единица измерения этой физ.величины – джоули (реже – калории).

Разбор типовых вариантов заданий №9 ОГЭ по физике

Демонстрационный вариант 2018

В калориметр с водой добавили лёд. На рисунке представлены графики зависимости температуры от времени для воды и льда в калориметре. Теплообмен с окружающей средой пренебрежимо мал.

Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1. Начальная температура воды равна t₁.
2. Участок БВ соответствует процессу кристаллизации воды в калориметре.
3. Точка Б соответствует времени, когда в системе вода-лёд установилось состояние теплового равновесия.
4. К моменту установления теплового равновесия весь лёд в калориметре растаял.
5. Процесс, соответствующий участку АБ, идёт с поглощением энергии.

Алгоритм решения:

2–6. На основании сведений, полученных в п.1, анализируем приведенные утверждения 1–5 и делаем вид относительно их истинности.

Решение:

1. Твердому агрег.состоянию (лед) соответствует нижний график, ограниченный точками Г и В, поскольку . Участок верхнего графика между точками А и Б соответствует воде, т.к. здесь температура больше нуля. В т.Б , что означает начало процесса кристаллизации воды. Процесс кристаллизации продолжается в течение времени, отображенного на участке верхнего графика между точками Б и В, поскольку температура кристаллизации достигнута и на промежутке БВ не меняется. В т.В температура воды и льда совпадают, что указывает на наступление теплового равновесия.
2. Утверждение 1 верно, поскольку верхний график соответствует воде, и т.А, в которой температура равна t₁, является его начальной точкой.
3. Утверждение 2 верно, что полностью разъяснено в п.1.
4. Утверждение 3 не верно, поскольку в т.Б вода и лет имеют разные температуры. Согласно п.1 тепловое равновесие установлено только в т.В.
5. Утверждение 4 неверно, поскольку в калориметре не только не тает лед, но, напротив, начинает замерзать вода.
6. Утверждение 5 неверно, т.к. на промежутке АБ происходит охлаждение воды, а этот процесс сопровождается потерей энергии, т.е. ее отдачей, а не поглощением.

Первый вариант (Камзеева, № 3)

Герметично закупоренная бутыль, частично заполненная водой и находящаяся длительное время при комнатной температуре, была переставлена в холодильник. Как изменятся в холодильнике плотность водяного пара и относительная влажность в бутыли?

Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Алгоритм решения:

1. Анализируем условие и определяем процессы, происходящие с водой в бутыли при комнатной температуре.
2. Выясняем, что происходит с бутылью с водой при помещении ее в холодильник. Определяем, изменяется ли плотность пара и как именно.
3. Выясняем имеет ли место изменение относит.влажности.

Решение:

1. При длительном нахождении закупоренной бутыли при комнатной темп-ре водяной пар, содержащийся в ней, становится насыщенным. Это означает, что кол-во образующихся в течение произвольной единицы времени молекул водяного пара равно кол-ву конденсирующихся молекул воды за это же время.
2. Когда бутыль помещена в холодильник, то объем, занимаемый водяным паром, не изменится, а его масса уменьшится, поскольку при снижении температуры часть молекул конденсируется. Т.к. масса , то при неизменном объеме ρ прямо пропорционально m и при уменьшении m плотность тоже снизится. Следовательно, в левую колонку итоговой таблицы следует вписать цифру 2:
3. После того, как бутыль простоит в холодильнике некоторое время, произойдет насыщение водяного пара, поскольку с течением времени жидкость в закрытой емкости обязательно приходит в состояние термодинамического равновесия и процессы конденсации и испарения начинают протекать в ней с одинаковой интенсивностью. А это значит, что относит.влажность в бутыли станет равной 100 % и изменяться уже не будет. Следовательно, в правую колонку таблицы необходимо вписать цифру 3:

Второй вариант (Камзеева, № 10)

Жидкий металл, предварительно охлажденный до температуры плавления, начинает кристаллизироваться. Как в процессе кристаллизации меняются температура и внутренняя энергия металла?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличивается
2. уменьшается
3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник

Вода охлажденная предварительно до температуры кристаллизации начинает

Вопрос по физике:

Вода, предварительно охлажденная до температуры плавления, начинает кристаллизоваться. Как в процессе кристаллизации изменяются температура и внутренняя энергия системы вода — лед?

Ответы и объяснения 1

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

• Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
• Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
• Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

• Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
• Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
• Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
• Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Источник

Вариант 15

Часть 1

При выполнении заданий 2–5, 8, 11–14, 17–18 и 20–21 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа. Ответом к заданиям 1, 6, 9, 15, 19 является последовательность цифр. Запишите эту последовательность цифр. Ответы к заданиям 7, 10 и 16 запишите в виде числа с учетом указанных в ответе единиц.

Для каждого примера из первого столбца подберите соответствующее физическое явление из второго столбца.

ПРИРОДНЫЕ ЯВЛЕНИЯ	ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
А) изображение стоящих на берегу деревьев в «зеркале» воды	1) отражение света
Б) видимое изменение положения камня на дне озера	2) преломление света
В) эхо в горах	3) дисперсия света
4) отражение звуковых волн
5) преломление звуковых волн

Учащийся выполнял эксперимент по измерению силы трения, действующей на два тела, движущихся по горизонтальным поверхностям. Масса первого тела m₁ масса второго тела m₂, причем m₂= 2m₁. Он получил результаты, представленные на рисунке в виде диаграммы. Какой вывод можно сделать из анализа диаграммы?

1) сила нормального давления N₁ = 2N₂

2) сила нормального давления N₁ = N₂

3) коэффициент трения μ₁ = μ₂

4) коэффициент трения μ₁ = 2μ₂

Искусственный спутник Земли, масса которого равна m, равномерно движется по круговой орбите радиусом R. Работа, совершаемая силой тяжести за время равное периоду обращения, равна

Камень, брошенный с поверхности земли вертикально вверх, достигает максимальной высоты и возвращается назад. Какой из графиков соответствует зависимости модуля скорости от времени в процессе движения камня вниз?

1)

2)

3)

4)

Два шара имеют одинаковый объем 10 см3 каждый. Первый шар изготовлен из стали и имеет массу 68 г, а второй — из меди и имеет массу 89 г. Какой из шаров имеет полость?

1) только стальной

2) только медный

3) оба шара имеют полость

4) оба шара являются сплошными

Пружинный маятник совершает незатухающие колебания между точками А и В. Точка О соответствует положению равновесия маятника.

Выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) За время, равное периоду колебаний, маятник проходит расстояние, равное АВ.

2) При перемещении маятника из положения В в положение О потенциальная энергия увеличивается.

3) При перемещении маятника из положения О в положение А полная механическая энергия не изменяется.

4) Расстояние АВ соответствует удвоенной амплитуде колебаний.

5) В точке В полная механическая энергия маятника принимает минимальное значение.

Кусок льда, имеющий объём 0,01 м 3 , плавает в воде. Чему равна выталкивающая сила, действующая на лёд со стороны воды? (р_л= 900 кг/м 3 .)

Для охлаждения компота в кастрюле используют лёд: в первом случае лёд кладут вниз, под дно кастрюли, во втором случае — вверх, на крышку кастрюли.

Компот в кастрюле будет охлаждаться

1) быстрее в первом случае и в основном за счёт конвекции

2) быстрее во втором случае и в основном за счёт конвекции

3) быстрее в первом случае и в основном за счёт теплопроводности

4) быстрее во втором случае и в основном за счёт теплопроводности

Металл, предварительно нагретый до температуры плавления, начинают плавить. Как в процессе плавления меняются средняя кинетическая энергия молекул и внутренняя энергия металла?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменяется

Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Средняя кинетическая энергия молекул

Внутренняя энергия

Какое минимальное количество керосина надо налить в примус для нагревания 1 л воды от начальной температуры t₁ = 8 °С до температуры кипения? Пренебречь потерями энергии и теплоёмкостью чайника. Ответ округлить до десятых.

Знак избыточного электрического заряда, который получают тела при трении, зависит от энергии связи электрона с атомами веществ, из которых изготовлены тела. Чем меньше энергия связи, тем легче вещество отдаёт свои электроны. На диаграмме представлен ряд веществ в порядке возрастания (сверху вниз) энергии связи электрона с атомами вещества.

Согласно рассмотренной модели электризации при трении палочки из кварца о кусок шерсти

1) кварц и шерсть получают положительный заряд

2) кварц и шерсть получают отрицательный заряд

3) кварц получает отрицательный заряд, а шерсть получает положительный заряд

4) кварц получает положительный заряд, а шерсть получает отрицательный заряд

На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения мощности тока для двух проводников (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения напряжения U₁ и U₂, на концах этих проводниках.

На рисунке показано, как установилась магнитная стрелка между полюсами двух магнитов. Укажите полюса магнитов, обращенные к стрелке.

Чтобы рассмотреть текст, написанный очень мелким шрифтом, можно воспользоваться лупой. Какое изображение при этом увидит человек?

1) действительное, прямое, увеличенное

2) мнимое, прямое, увеличенное

3) действительное, перевёрнутое, увеличенное

4) мнимое, перевёрнутое, увеличенное

В цепи постоянного тока заменяют электрическую лампочку мощностью 4 Вт на лампочку большей мощности: 6 Вт. Как в этом случае изменяются общее сопротивление цепи и сила тока в ней? Напряжение на источнике тока не меняется.

Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения:

Общее сопротивление цепи

Сила тока

По международному соглашению длина электромагнитной волны, на которой суда передают сигнал бедствия SOS, равна 600 м. Чему равна частота передаваемого сигнала?

Ответ: ______ Мгц

Ядро азота 14 ₇N захватило нейтрон и испустило протон. Чему равно массовое число ядра, образовавшегося в результате этих превращений?

Вывод о том, что скорость испарения жидкости зависит от плотности пара над её поверхностью, можно сделать на основе следующего наблюдения:

1) спирт, налитый в блюдце, стоящее на ветру, испаряется быстрее, чем вода такой же массы, налитая в такое же блюдце, стоящее в то же время суток в защищённом от ветра месте

2) бельё, вывешенное днём на ветру, сохнет быстрее, чем такое же бельё, вывешенное поздно вечером в защищённом от ветра месте

3) вода, налитая в блюдце, стоящее на ветру, испаряется быстрее, чем вода таких же массы и температуры, налитая в стакан, стоящий в то же время суток в защищённом от ветра месте

4) бельё, вывешенное на ветру, сохнет быстрее, чем такое же бельё, вывешенное в то же время суток при той же температуре в защищённом от ветра месте

На рисунке представлен график зависимости скорости тела от времени. Выберите из предложенного перечня два верных утверждения.

1) Движение тела было равноускоренным.

2) Движение тела было равнозамедленным.

3) Ускорение тела равно 6 м/с 2

4) За 20 с тело совершило перемещение 120 м.

5) За 20 с тело совершило перемещение 60 м.

Если охладить раствор какой-либо соли в воде, то обнаружится, что температура кристаллизации понизилась. Кристаллики появятся в жидкости лишь при температуре на несколько градусов ниже нуля градусов.

Температура кристаллизации зависит от концентрации раствора. Она тем ниже, чем выше концентрация раствора. Например, при растворении 45 кг поваренной соли в 1 м 3 воды температура кристаллизации уменьшается до -3 °С. Самую низкую температуру имеет насыщенный раствор, т. е. раствор, содержащий максимально возможное количество растворённой соли. При этом уменьшение температуры достаточно существенное. Так, насыщенный раствор поваренной соли в воде кристаллизуется при температуре -21 °С, а насыщенный раствор хлористого кальция — при температуре -55 °С.

Рассмотрим, как идёт процесс кристаллизации. После того как в растворе появятся первые кристаллики льда, концентрация раствора повысится. Возрастёт относительное число молекул соли, увеличатся помехи процессу кристаллизации воды, и температура кристаллизации понизится. Если дальше не понижать температуру, то кристаллизация остановится. При дальнейшем понижении температуры кристаллики воды продолжат образовываться, и раствор станет насыщенным. Дальнейшее обогащение раствора растворённым веществом (солью) становится невозможным, и раствор застывает сразу. Если рассмотреть замёрзшую смесь в микроскоп, то можно увидеть, что она состоит из кристалликов льда и кристалликов соли.

Таким образом, раствор замерзает не так, как простая жидкость. Процесс замерзания растягивается на большой температурный интервал.

Если посыпать лёд солью, то лёд начнёт таять. Конечно, это будет иметь место, если температура замерзания насыщенного раствора соли ниже температуры воздуха. При этом лёд будет плавиться, а соль — растворяться в образовавшейся воде. Процесс плавления требует энергии, которую лёд потребляет из окружающего воздуха. В результате температура воздуха понижается.

Температура кристаллизации раствора соли в воде

1) ниже температуры кристаллизации воды

2) равна температуре кристаллизации воды

3) зависит от температуры окружающего воздуха

4) выше температуры кристаллизации воды

Пользуясь текстом, выберите из приведенных ниже утверждений верное утверждение и укажите его номер.

1) Температура кристаллизации раствора соли в воде не зависит от химического состава соли.

2) Насыщенный раствор соли имеет самую низкую температуру кристаллизации.

3) Замерзший раствор соли состоит только из кристалликов соли.

4) Процесс плавления льда не требует затрат энергии извне.

Часть 2.

При выполнении задания 22 с развернутым ответом запишите сначала номер задания, а затем ответ на него. Полный ответ должен включать не только ответ на вопрос, но и его развернутое, логически связанное обоснование.

Что произойдет с процессом кристаллизации воды в растворе, если не понижать температуру раствора? Ответ поясните

1. Кристаллизация остановится.

2. При появлении в растворе соли первых кристалликов льда, повысится концентрация раствора, молекулы соли будут мешать образованию кристаллов льда, соответственно понизится температура кристаллизации воды, и кристаллизация остановится. Для дальнейшей кристаллизации следует понизить температуру раствора, процессу кристаллизации воды, и температура кристаллизации понизится.

При выполнении заданий 23–26 запишите сначала номер задания, а затем ответ на него.

Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный Rv Соберите экспериментальную установку для определения электрического сопротивления резистора. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А.

При выполнении задания:

1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;

2) запишите формулу для расчета электрического сопротивления;

3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А;

4) запишите численное значение электрического сопротивления.

Задание 24 представляет собой вопрос, на которых необходимо дать письменный ответ. Полный ответ должен включать не только ответ на вопрос, но и его развернутое, логически связанное обоснование.

Два одинаковых латунных шарика падают с одной и той же высоты. Первый шарик упал в песок и остановился, а второй, ударившись о рамень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. Внутренняя энергия какого шарика изменилась на большую величину? Ответ поясните.

1. На большую величину изменилась внутренняя энергия первого шарика.

2. Первый шарик, упав в песок, остановился, следовательно, изменение его внутренней энергии равно его начальной механической энергии, поскольку вся механическая энергия превратилась во внутреннюю энергию шарика и песка. Второй шарик отскочил и поднялся на некоторую высоту, следовательно, изменение его внутренней энергии равно разности его начальной и конечной потенциальной энергии.

Для заданий 25–26 необходимо написать полное решение, которое включает запись краткого условия задачи (Дано), запись формул, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования и расчеты, приводящие к числовому ответу.

Гладкий клин массой 900 г и высотой 18 см покоится на гладкой горизонтальной поверхности. С вершины клина начинает соскальзывать шайба массой 100 г и переходит на горизонтальную поверхность. Определите скорость шайбы в момент её перехода на горизонтальную поверхность.

Нагреватель включён последовательно с реостатом сопротивлением 7,5 Ом в сеть с напряжением 220 В. Каково сопротивление нагревателя, если мощность электрического тока в реостате составляет 480 Вт?

Здесь появится результат тестовой части.

Нажмите на кнопку «Завершить работу», чтобы увидеть правильные ответы.

Сборник идеальных эссе по обществознанию

Электронная книга в формате PDF, где мы собрали 30 образцовых эссе по
5 блокам тем.

Проверяли эксперты ЕГЭ с многолетним опытом.

Источник

№	Ваш ответ	Правильный ответ	Первичный балл