Номер 3, страница 442 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Задания к главе 9 «Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы». Задания по проектной и исследовательской деятельности. Глава 10. Электростатика. Электродинамика - номер 3, страница 442.

Условие.

3. Придумайте и проведите эксперименты, доказывающие, что скорость испарения жидкости увеличивается при увеличении площади её свободной поверхности, температуры и при удалении образующихся над её поверхностью паров. Опишите цель, гипотезу, условия каждого эксперимента, его ход и результаты исследования.

Решение.

Для доказательства зависимости скорости испарения от различных факторов необходимо провести три отдельных эксперимента, изменяя в каждом только один параметр и сохраняя остальные неизменными.

Эксперимент 1: Зависимость скорости испарения от площади свободной поверхности

Цель: Экспериментально доказать, что скорость испарения жидкости возрастает с увеличением площади ее свободной поверхности.

Гипотеза: Если взять одинаковое количество воды, то из сосуда с большей площадью свободной поверхности она испарится быстрее, чем из сосуда с меньшей площадью.

Условия и оборудование: Два сосуда с разной площадью горлышка (например, узкий стакан и широкое блюдце), мерный стакан или шприц, вода. Эксперимент проводится в одном и том же помещении, чтобы температура, влажность и движение воздуха были одинаковыми для обоих сосудов.

Ход эксперимента:

1. С помощью мерного стакана отмерить два одинаковых объема воды (например, по 50 мл).

2. Налить один объем воды в стакан, а другой – в блюдце.

3. Оставить оба сосуда в одинаковых условиях на длительное время (например, на сутки).

4. По истечении времени визуально или с помощью измерений сравнить количество оставшейся воды в стакане и в блюдце.

Результаты исследования: В блюдце воды останется заметно меньше, чем в стакане. Это означает, что с большей площади поверхности испарилось большее количество воды за одно и то же время.

Ответ: Эксперимент подтверждает, что скорость испарения жидкости увеличивается при увеличении площади ее свободной поверхности.

Эксперимент 2: Зависимость скорости испарения от температуры

Цель: Экспериментально доказать, что скорость испарения жидкости возрастает с повышением ее температуры.

Гипотеза: При прочих равных условиях (одинаковая площадь поверхности, отсутствие ветра) вода испарится быстрее в теплом месте, чем в холодном.

Условия и оборудование: Два одинаковых блюдца, мерный стакан, вода. Одно блюдце помещается в теплое место (например, около батареи отопления), другое — в прохладное место (в тени, вдали от источников тепла). Площадь поверхности жидкости и движение воздуха должны быть одинаковыми для обоих образцов.

Ход эксперимента:

1. Налить в два одинаковых блюдца равное количество воды.

2. Поставить одно блюдце в теплое место, а другое — в прохладное.

3. Оставить блюдца на одинаковый промежуток времени (например, на несколько часов).

4. Сравнить количество воды, оставшейся в каждом блюдце.

Результаты исследования: В блюдце, которое стояло в теплом месте, уровень воды понизится сильнее, чем в том, что стояло в прохладном месте. Это указывает на более высокую скорость испарения при более высокой температуре.

Ответ: Эксперимент доказывает, что скорость испарения жидкости увеличивается при повышении ее температуры.

Эксперимент 3: Зависимость скорости испарения от удаления паров с поверхности жидкости (ветра)

Цель: Экспериментально доказать, что скорость испарения возрастает, если удалять образующийся над поверхностью жидкости пар.

Гипотеза: Если над поверхностью воды создать движение воздуха (ветер), то испарение будет происходить интенсивнее, чем в неподвижном воздухе.

Условия и оборудование: Два одинаковых блюдца, мерный стакан, вода, бытовой вентилятор. Оба блюдца должны находиться при одинаковой температуре и иметь одинаковую площадь свободной поверхности.

Ход эксперимента:

1. Налить в два одинаковых блюдца равное количество воды.

2. Поставить блюдца рядом в одном и том же месте, чтобы обеспечить одинаковую температуру окружающей среды.

3. Направить на одно из блюдец поток воздуха от вентилятора, создавая легкий ветерок. Второе блюдце оставить в условиях спокойного, неподвижного воздуха.

4. Оставить оба блюдца на одинаковый, но не слишком долгий промежуток времени (например, на час).

5. Сравнить количество оставшейся воды в обоих блюдцах.

Результаты исследования: Из блюдца, которое обдувалось вентилятором, испарится значительно больше воды, чем из блюдца, над которым воздух был неподвижен. Молекулы пара уносятся потоком воздуха, не успевая вернуться обратно в жидкость, что ускоряет процесс испарения.

Ответ: Эксперимент подтверждает, что скорость испарения жидкости увеличивается при удалении образующихся над ее поверхностью паров (то есть при наличии ветра).