Задание №14 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для выбора верных утверждений проанализируем данные, представленные в таблице, и сопоставим их с известными физическими фактами.

1) Анализ зависимости температуры от давления. Рассмотрим значения в таблице: при давлении $100 \text{ мм рт. ст.}$ температура кипения составляет $34,2 \text{ }^\circ\text{C}$, при $400 \text{ мм рт. ст.}$ она возрастает до $62,8 \text{ }^\circ\text{C}$, а при $1450 \text{ мм рт. ст.}$ достигает $95,3 \text{ }^\circ\text{C}$. Мы видим, что с ростом внешнего давления температура кипения раствора увеличивается. Утверждение №1 верно.

2) Проверка значения при нормальном атмосферном давлении. Нормальное атмосферное давление составляет $760 \text{ мм рт. ст.}$. Согласно таблице, при этом давлении температура кипения раствора равна $78,15 \text{ }^\circ\text{C}$. Значение $95,3 \text{ }^\circ\text{C}$ соответствует давлению $1450 \text{ мм рт. ст.}$. Утверждение №2 неверно.

3) Проверка на прямую пропорциональность. Прямая пропорциональность означает, что при увеличении давления в $n$ раз температура должна увеличиться в те же $n$ раз ($T = k \cdot P$). Проверим: при увеличении давления со $100$ до $200 \text{ мм рт. ст.}$ (в 2 раза), температура меняется с $34,2$ до $47,8 \text{ }^\circ\text{C}$ (увеличивается примерно в 1,4 раза). Отношение $\frac{T}{P}$ не является постоянным. Следовательно, зависимость не является прямо пропорциональной. Утверждение №3 неверно.

4) Сравнение с температурой кипения воды. Известно, что при нормальном атмосферном давлении ($760 \text{ мм рт. ст.}$) чистая вода кипит при температуре $100 \text{ }^\circ\text{C}$. По таблице, данный раствор при $760 \text{ мм рт. ст.}$ кипит при $78,15 \text{ }^\circ\text{C}$. Так как $78,15 \text{ }^\circ\text{C} < 100 \text{ }^\circ\text{C}$, температура кипения раствора меньше температуры кипения воды. Утверждение №4 верно.

5) Анализ влияния химического состава. Хотя в физике известно, что состав раствора влияет на температуру кипения, в данной таблице приведены данные только для одного конкретного раствора (этиловый спирт в воде). В таблице нет данных о других веществах или других концентрациях, поэтому на основании только этих экспериментальных данных сделать вывод о зависимости от состава нельзя. Утверждение №5 не соответствует данным таблицы.

Таким образом, верными являются утверждения 1 и 4.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ