Ответы на вопросы к заёту ФЗО

Фазовые состояния воды.

Их взаимосвязь при изменении температуры и давления

1. Каким уравнением описываются кривые перехода вещества из одной фазы в другую?

Ответ: Уравнение Клапейрона-Клаузиуса: dP/dT = L/T(V2-V1)

2. Как называется фазовый переход водяного пара в лед?

Ответ: Конденсация

3. Как называется фазовый переход льда в газообразную форму минуя жидкую фазу?

Ответ: Сублимация

Гипотезы строения молекул воды (Физика вод суши, Глава 1, п.1.2)

1. Известно 6 изотопов кислорода: 14О, 15О, … 19О и 3 изотопа водорода: 1Н, 2Н, 3Н. Какая из молекул является наиболее распространенной?

Ответ: наиболее распространены молекулы 1Н2,6О с относительными молекулярными массами 18 (обычная вода) и молекулы 2Н2, 16О с относительными молекулярными массами 20.

2. Чему равен угол при вершине равнобедренного треугольника, представляющего структуру молекулы воды?

Ответ: Угол при вершине составляет 104 ° 27 ', в вершине этого треугольника расположен атом кислорода

3. Какие молекулы образуют тяжелую воду?

Ответ: молекулы 2Н2,16О с относительными молекулярными массами 20. Последние молекулы образую т так называемую тяжелую воду. Тяжелая вода по своим физическим свойствам значительно отличается от обыкновенной воды.

Гипотезы структуры воды в трех ее фазовых состояниях (Физика вод суши, Глава 1, п.1.4)

1. Что происходит с водородными связями между атомами водорода одной молекулы и атомом кислорода соседней молекулы при повышении температуры?

Ответ: Повышение температуры льда до его плавления и выше приводит к разрыву водородных связей. Однако здесь же они могут быть и восстановлены с молекулами воды соседних ассодиатов.

2. Что является основной строительной единицей воды, согласно теории Уайтинга?

Ответ: Основной строительной единицей воды является двойная молекула воды (Н2О)2 – дигидроль.

3. Что является основной строительной единицей воды, согласно гипотезе о водородных связях?

Ответ: Атомов водорода одной молекулы с атомом кислорода соседней молекулы (с сильно электроотрицательным элементом)

Основные физические свойства воды и водяного пара (Физика вод суши, Глава 2, п.2.1)

1. Какова температура наибольшей плотности дистиллированной воды при нормальном давлении?

Ответ: при 4 °С, хотя точное ее значение 3,98 °С.

2. Удельное сопротивление дистиллированной воды (р1), а соленой (р2). Какое соотношение между этими величинами?

Ответ: Минерализация воды резко понижает уд. сопротивление. Так если, например, при температуре 15◦С для дистил воды ρ_уд=3,14*10¹⁰ Ом*м, то ρ_уд для воды Ладожского озера составляет только 2,6*10⁴ Ом*м, а у морской воды ρ_уд достигает 0,3 Ом*м.

3. Некоторое количество воды нагревают от t1 = 2 С до t2 = 3,5 С. Что будет происходить с ее объемом?

Ответ: Объем воды при нагревании ее от 0 до 4◦С уменьшается, а при дальнейшем нагревании– увеличивается.

Силы поверхностного натяжения (Физика вод суши, Глава 2, п.2.1)

1. Что происходит с поверхностью жидкости под действием сил поверхностного натяжения?

Ответ: Поверхностное натяжение стремится уменьшить поверхность жидкости до минимума. Поэтому капли жидкости имеют сферическую форму, а в невесомости (в отсутствии силы тяжести) - форму шариков.

2. Перед нами три сосуда. В первом поверхность жидкости выпуклая, во втором–плоская, в третьем–вогнутая. Давление под поверхностями жидкостей соответственно равно Р1,Р2,Р3. Атмосферное давление равно Ра . Укажите правильные соотношения между этими величинами.

Ответ: Тогда во втором и третьем сосудах силы поверхностного натяжения будут стремиться уменьшить поверхность (выпрямить ее), создавая дополнительное давление ΔР. Результат: давление под поверхностью жидкости Р во втором сосуде будет меньше внешнего Ра (атмосферного), в третье– больше, а в первом сосуде давление под поверхностью будет равно внешнему давлению.

3. Вспомним формулу Лапласа , где – дополнительное давление жидкости под поверхностью жидкости. Какой поверхности соответствует знак «+».

Ответ: Здесь σ–коэф. поверхностного натяжения; знак «плюс» соответствует выпук лори.

Основные физические свойства снега (Физика вод суши, Глава 2, п.2.1)

1. Какие значения имеет плотность снега?

Ответ: Значения плотности снега изменяются в широких пределах– от 10 кг/м3 ( свежевыпавший снег при безветренной морозной погоде) до 700 кг/м3 (промокший и затем замерзший снег).

2. Что происходит с плотностью снега в течение зимы?

Ответ: В большинстве случаев плотность свежевыпавшего снега не превышает 200 кг/м . С течением времени плотность снега увеличивается. Происходит это по ряду причин. Во-первых, под влиянием собственного веса происходит излом снежинок и соскальзывание обломков в промежутки между ними. Во- вторых, излом снежинок происходит также под влиянием действия ветра при горизонтальном переносе снега. В-третьих, во время зимних оттепелей снег увлажняется и затем замерзает, увеличивая свою плотность.

3. Где, в среднем, больше плотность снега в конце зимы (поле, лесу)?

Ответ: В поле.

Теплота. Температурное поле. Градиент температуры (Физика вод суши, Глава 3, п.3.1)

1. По какой формуле определяется теплосодержание для однородного тела?

Ответ: Эту энергию принято называть энтальпией. Для однородного тела ее определяют по формуле Q = cpVt, где с - удельная теплоемкость материала тела; р - плотность материала тела; V- объем тела; т = pV - масса тела.

2. Кто автор закона для расчета плотности теплового потока ?

Ответ: Шарль Фурье

3. В формуле , что понимается под n?

Ответ: n - нормаль (перпендикуляр) между изотермическими поверхностями или линиями (изотермами).

Количественная оценка теплоты при изменении агрегатного состояния (Физика вод суши, Глава 3, п.3.6)

1. Какое количество теплоты затратится при испарении 1 кг воды?

Ответ: 2500 кДж/кг

2. Чему равна удельная теплота плавления льда?

Ответ: 330 (кДж/кг)

3. Обозначим L1 – удельную теплота парообразования (испарения), L2 – удельную теплоту плавления. Каково соотношение между ними?

L_{пл.,крист}.=33,5*10⁴ Дж/кг. Если замерзает m кг воды, то выделяется в окружающую среду m* L_{пл.,крист} Дж; для плавления m кг льда (сухого снега) требуется затратить m* L_{пл.,крист} Дж.

L_{исп., конд.} =25*10⁵ Дж/кг. Если испаряется m кг воды, то затраты составляют m* L_{исп., конд} Дж. Если конденсируется m кг водяного пара, то в окружающую среду выделяется m* L_{исп., конд} Дж.

Речной сток (Гидросфера Земли, Глава 1., п. 1.3)

1. Как называется часть суши, с которой реки несут воды в моря, соединенные с океаном?

Ответ: Область внешнего стока.

2. Как называется часть суши, с которой реки несут воды в водоемы, несоединенные с океаном?

Ответ: Область внутреннего стока.

3. Какие реки относятся к области внутреннего стока?

Ответ: Большинство таких рек находится на территории евразийского континента. В Каспийское море (внутренний водоём) впадают:

Волга;

Урал;

Эмба;

Терек и др.

В Аральское море:

Амударья;

Сырдарья.

В озеро Балхаш впадают реки Или, Каратал и ещё несколько более мелких рек. Река Джаргален впадает в озеро Иссык-Куль. На территории Африки расположена река Окаванго, её воды доходят до пустыни Калахари.