ЕГЭ 2024. Физика. Отличный результат. Молекулярная. Задача 9.29

[Александр Сакович]

9.29 (12.35). При одинаковой температуре 100 °С давление насыщенных паров воды равно 10⁵ Па, аммиака — 59·10⁵ Па и ртути — 37 Па.
Из предложенного перечня выберите все правильные утверждения, согласующиеся с этими данными.
1) При одном и том же внешнем давлении ртуть кипит при более высокой температуре, чем аммиак.
2) При одном и том же внешнем давлении температура кипения воды ниже, чем у аммиака.
3) Для нагревания 1 кг ртути до температуры кипения необходимо количество теплоты, равное 37 кДж.
4) При кипении в открытом сосуде давление насыщенных паров аммиака равно атмосферному давлению.
5) Аммиак закипит, когда давление его насыщенных паров превысит 59·10⁵ Па.
Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

[Александр Сакович]

Теория. Кипение жидкости начинается при температуре, при которой давление насыщенного пара жидкости в пузырьках становится равным внешнему давлению p_вн в жидкости. Поэтому, чем ниже давление p_нп насыщенного пара, тем больше нужно увеличивать это давление до p_вн. А для этого жидкость нужно нагревать до более высокой температуры, т.е. температура кипения t_кип жидкости выше.
Анализ условия. 1) По условию при 100 °С самое большое давление насыщенных паров у аммиака, самое малое у ртути. Следовательно, среди трех жидкостей (воды, аммиака и ртути), самая высокая температура кипения у ртути, самая низкая у аммиака.

Решение. Проверим каждое утверждение.
1) При одном и том же внешнем давлении ртуть кипит при более высокой температуре, чем аммиак.
2) При одном и том же внешнем давлении температура кипения воды ниже, чем у аммиака.
Самая высокая температура кипения у ртути, самая низкая у аммиака (см. анализ условия).
Утверждение № 1 верное.
Утверждение № 2 неверное.

3) Для нагревания 1 кг ртути до температуры кипения необходимо количество теплоты, равное 37 кДж.
Для вычислений необходимы значения удельной теплоемкости жидкой ртути и ее температуры кипения. Этих величин нет в справочных данных, поэтому вычисления невозможны.
Утверждение № 3 неверное.

4) При кипении в открытом сосуде давление насыщенных паров аммиака равно атмосферному давлению.
5) Аммиак закипит, когда давление его насыщенных паров превысит 59·10⁵ Па.
При кипении жидкости давление ее насыщенных паров в пузырьках равно внешнему давлению p_вн в этой жидкости. В открытом сосуде внешнее давление равно атмосферному p_атм = 10⁵ Па.
Утверждение № 4 верное.
Утверждение № 5 неверное.
Ответ: 14.