Даю все баллы Воду некоторой массы нагрели от 0°

С

до температуры кипения, а затем остудили до первоначальной температуры. Какой график зависимости температуры от времени соответствует описанному процессу? Атмосферное давление считать нормальным.

Для ответа на этот вопрос нужно понять, как ведет себя температура воды в процессе нагрева и охлаждения.

Процесс нагрева воды:

1. Нагрев от 0°C до температуры кипения:

   • Сначала, при нагреве воды от 0°C, температура будет расти почти линейно, пока вода не достигнет 100°C. Это будет происходить до того момента, пока не начнется кипение.
   • После того как вода достигает 100°C (температура кипения при нормальном атмосферном давлении), температура не будет продолжать расти, даже если мы продолжаем подводить теплоту. Вместо этого вся подводимая энергия идет на изменение агрегатного состояния воды — с жидкого в парообразное. Этот процесс называется латентным теплообменом и продолжается до полного испарения воды, если она кипит в открытом сосуде. Однако в задаче не уточняется, что вся вода испаряется, так что можно предположить, что кипение продолжается, но температура остается стабильной на уровне 100°C.

   В этот момент на графике будет горизонтальная линия, указывающая, что температура не изменяется, несмотря на добавление тепла.

2. После достижения температуры кипения:

   • Если вода продолжает кипеть, температура не изменяется, пока не завершится весь процесс кипения. Если кипение происходит не до конца (например, вода не испаряется полностью), то температура останется на уровне 100°C, пока вода полностью не превратится в пар.

Процесс охлаждения воды:

1. Охлаждение от 100°C обратно до 0°C:
   • После того как мы прекратили нагрев, температура воды начнет снижаться. Этот процесс также будет зависеть от окружающих условий (например, от теплопередачи в окружающую среду), но в целом температура будет снижаться постепенно. Если температура воды все еще составляет 100°C, то она будет понижаться до 100°C, после чего начнется постепенное охлаждение.
   • Если происходит конденсация, процесс возвращается в жидкое состояние, что может занять некоторое время в зависимости от ситуации.
   На графике охлаждения будет наблюдаться постепенное снижение температуры до 0°C.

Итоговый график:

График температуры как функция времени будет выглядеть следующим образом:

• На первом участке (нагрев): линия поднимется от 0°C до 100°C с небольшой наклонной линией.
• На втором участке (кипение): горизонтальная линия на уровне 100°C.
• На третьем участке (охлаждение): линия будет спускаться вниз до 0°C.

Таким образом, на графике будет два участка с наклонными прямыми (нагрев и охлаждение), а между ними горизонтальный участок, где температура остается на уровне 100°C.