Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 28304
i

Трой­ная точка

Можно со­здать усло­вия, при ко­то­рых пар, жид­кость и твер­дое со­сто­я­ние од­но­го ве­ще­ства по­пар­но со­су­ще­ству­ют, на­хо­дясь в рав­но­ве­сии. Могут ли на­хо­дить­ся в рав­но­ве­сии сразу все три аг­ре­гат­ных со­сто­я­ния? Такая точка на диа­грам­ме «дав­ле­ние  — тем­пе­ра­ту­ра» (см. ри­су­нок) су­ще­ству­ет. Ее на­зы­ва­ют трой­ной точ­кой.

Если по­ме­стить в за­кры­тый сосуд, в ко­то­ром со­здан ва­ку­ум и под­дер­жи­ва­ет­ся тем­пе­ра­ту­ра  0 гра­ду­совC, воду с пла­ва­ю­щим льдом, то в сво­бод­ное про­стран­ство нач­нут по­сту­пать во­дя­ные (и «ле­дя­ные») пары.

При дав­ле­нии 4,6 мм рт. ст. на­сту­пит со­сто­я­ние ди­на­ми­че­ско­го рав­но­ве­сия, когда ко­ли­че­ство ис­па­рив­ших­ся воды и льда равно ко­ли­че­ству скон­ден­си­ро­вав­ше­го­ся за это же время пара. Те­перь три фазы  — лед, вода и пар  — будут в со­сто­я­нии рав­но­ве­сия. Эта точка и есть трой­ная.

Кри­вые на ри­сун­ке  — это линии тер­мо­ди­на­ми­че­ско­го (теп­ло­во­го) рав­но­ве­сия между льдом и паром (кри­вая «в»), льдом и водой (кри­вая «а»), водой и паром (кри­вая «б»). Три кри­вые пе­ре­се­ка­ют­ся в трой­ной точке

и делят диа­грам­му на три об­ла­сти: «лед», «вода» и «во­дя­ной пар».

Диа­грам­ма су­ще­ство­ва­ния фаз поз­во­ля­ет сразу же от­ве­тить на во­прос, что про­изой­дет с ве­ще­ством при на­гре­ва­нии или сжа­тии.

Можно ли лед, на­хо­дя­щий­ся в со­сто­я­нии, со­от­вет­ству­ю­щем точке А на диа­грам­ме, пе­ре­ве­сти в пар, минуя жид­кое со­сто­я­ние? Ответ по­яс­ни­те.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ответ: можно.

Объ­яс­не­ние. Если дав­ле­ние льда умень­шить ниже 4,6 мм рт.ст., не из­ме­няя при этом ео тем­пе­ра­ту­ры, то лед пе­рей­дет в пар, минуя жид­кое со­сто­я­ние.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на во­прос, и при­ве­де­но до­ста­точ­ное обос­но­ва­ние, не со­дер­жа­щее оши­бок2
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на по­став­лен­ный во­прос, но его обос­но­ва­ние не яв­ля­ет­ся до­ста­точ­ным, хотя со­дер­жит ука­за­ние на фи­зи­че­ские яв­ле­ния (за­ко­ны), при­част­ные к об­суж­да­е­мо­му во­про­су.

ИЛИ

Пред­став­ле­ны кор­рект­ные рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту, но ответ явно не сфор­му­ли­ро­ван

1
Пред­став­ле­ны общие рас­суж­де­ния, не от­но­ся­щи­е­ся к от­ве­ту на по­став­лен­ный во­прос.

ИЛИ

Ответ на во­прос не­ве­рен не­за­ви­си­мо от того, что рас­суж­де­ния пра­виль­ны или не­вер­ны, или от­сут­ству­ют

0
Мак­си­маль­ный балл2
Раздел кодификатора ФИПИ: 2.10 Плав­ле­ние и кри­стал­ли­за­ция. Удель­ная теп­ло­та плав­ле­ния.
1
Тип 18 № 28311
i

Можно ли пар, на­хо­дя­щий­ся в со­сто­я­нии, со­от­вет­ству­ю­щем точке Б на диа­грам­ме, пе­ре­ве­сти в воду, не меняя тем­пе­ра­ту­ры? Ответ по­яс­ни­те.