На яке значення треба зменшити тиск, щоб вода почала кипіти при температурі 90 °С? При якій температурі?

Чтобы вода начала кипеть при температуре 90 °C, необходимо снизить давление. Это связано с тем, что при понижении давления точка кипения жидкости также снижается.

Ниже приведу подробное объяснение и пошаговое решение:

1. Для начала, давайте вспомним, что точка кипения воды при нормальных условиях (стандартное атмосферное давление) составляет 100 °C. Это означает, что при этой температуре вода начинает кипеть и превращаться в пар.

2. Если мы хотим снизить точку кипения воды до 90 °C, нам нужно понизить давление. Существует прямая зависимость между давлением и точкой кипения воды - чем ниже давление, тем ниже температура кипения.

3. Для подробного объяснения, мы можем использовать зависимость давления и точки кипения, известную как зависимость Клапейрона-Клаузиуса. Формула этой зависимости выглядит следующим образом:

\[
P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2
\]

где \(P_1\) и \(P_2\) - давления в начальной и конечной точках, а \(V_1\) и \(V_2\) - объемы газа или жидкости в начальной и конечной точках соответственно.

4. В нашем случае, мы хотим снизить точку кипения воды с 100 °C до 90 °C. Поскольку температура измеряется в градусах, она не влияет непосредственно на формулу зависимости Клапейрона-Клаузиуса.

Таким образом, давление, связанное с кипением воды при 90 °C, будет \(P_2\), а давление при кипении воды при 100 °C будет \(P_1\). Объем \(V_1\) будет таким же, как объем воды, а объем \(V_2\) - не изменится.

5. Подставляя известные значения в формулу зависимости Клапейрона-Клаузиуса, получим:

\(P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\)

\(P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_1\)

\[
P_2 = \frac{{P_1 \cdot V_1}}{{V_2}}
\]

6. Теперь нужно учесть, что объем \(V_1\) и объем \(V_2\) остаются одинаковыми, поскольку мы не меняем количество воды. Поэтому можно записать следующее:

\[
P_2 = \frac{{P_1}}{{V}}
\]

где \(V\) - это объем воды.

7. Вывод: Чтобы вода начала кипеть при температуре 90 °C, необходимо понизить давление до \(P_2\), которое будет определено формулой \(P_2 = \frac{{P_1}}{{V}}\), где \(P_1\) - давление при кипении воды при 100 °C и \(V\) - объем воды.

Следовательно, при каком-то определенном давлении вода будет кипеть при 90 °C. Чтобы узнать при какой именно температуре это произойдет, необходимо знать значение объема воды (\(V\)) и давления при кипении воды при 100 °C (\(P_1\)). Тогда можно использовать формулу \(P_2 = \frac{{P_1}}{{V}}\) для определения давления (\(P_2\)), при котором вода начнет кипеть при температуре 90 °C.