Номер 14, страница 287 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 6. Термодинамика. Параграф 35. Фазовые переходы - номер 14, страница 287.

Условие.

14. Объясните, почему оконное стекло запотевает, если на него подышать.

Решение.

14. Решение

Оконное стекло запотевает, когда на него дышат, из-за физического процесса, называемого конденсацией. Этот процесс можно объяснить следующими этапами:

1. Свойства выдыхаемого воздуха. Воздух, который мы выдыхаем, всегда теплый (его температура близка к температуре тела человека, около 37°C) и содержит большое количество невидимого водяного пара. То есть он имеет высокую влажность, так как насыщается влагой в наших легких и дыхательных путях.

2. Разница температур. Поверхность оконного стекла, особенно в холодное время года или в кондиционируемом помещении, обычно имеет температуру значительно ниже, чем температура выдыхаемого воздуха.

3. Охлаждение и точка росы. Когда теплый и влажный воздух из наших легких соприкасается с холодной поверхностью стекла, он резко охлаждается. Способность воздуха удерживать водяной пар напрямую зависит от его температуры: чем холоднее воздух, тем меньше влаги он может содержать. При охлаждении на стекле температура воздуха достигает так называемой «точки росы» — это температура, при которой пар в воздухе становится насыщенным.

4. Конденсация. Если воздух продолжает охлаждаться ниже точки росы, его «избыточный» водяной пар больше не может оставаться в газообразном состоянии. Он переходит в жидкое состояние, превращаясь в мельчайшие капельки воды. Этот фазовый переход называется конденсацией.

5. Эффект запотевания. Эти крошечные капельки воды оседают на холодной поверхности стекла, образуя тонкий слой, который рассеивает свет. Из-за этого стекло становится мутным, непрозрачным, или, как мы говорим, «запотевшим».

Таким образом, запотевание — это наглядная демонстрация конденсации водяного пара, содержащегося в теплом выдыхаемом воздухе, на холодной поверхности.

Ответ: Оконное стекло запотевает, потому что теплый и влажный воздух, который мы выдыхаем, при контакте с холодной поверхностью стекла охлаждается. В результате охлаждения содержащийся в воздухе водяной пар конденсируется, то есть превращается в мельчайшие капельки воды, которые оседают на стекле, делая его мутным.