Номер 3, страница 314 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Творческие задания. Параграф 66. Смачивание, капиллярность. 11. Жидкость и пар. Молекулярная физика - номер 3, страница 314.

Условие.

3. Какой смысл содержит понятие «критическая температура» при исследовании фазового перехода пар — жидкость и жизнедеятельности человека?

Решение.

При исследовании фазового перехода пар — жидкость понятие «критическая температура» обозначает фундаментальную физическую характеристику вещества. Критическая температура ($T_{кр}$) — это такая температура, выше которой газ (или пар) невозможно сконденсировать в жидкость ни при каком увеличении давления. Ниже критической температуры вещество может существовать в двухфазном состоянии (жидкость и её насыщенный пар), и переход из газообразного состояния в жидкое возможен путём простого сжатия. При температуре, равной критической, и соответствующем ей критическом давлении, физические свойства жидкой и газообразной фаз становятся идентичными, и различие между ними исчезает. Это состояние называется критической точкой. При температуре выше критической вещество переходит в особое агрегатное состояние — сверхкритический флюид, который сочетает в себе свойства жидкости (высокая плотность, растворяющая способность) и газа (низкая вязкость, высокая проникающая способность).

Ответ: В физике критическая температура — это предельная температура, выше которой вещество не может существовать в жидком состоянии, а фазовый переход «пар-жидкость» путём сжатия становится невозможным.

Применительно к жизнедеятельности человека понятие «критическая температура» используется в физиологии и имеет иной смысл. Здесь оно описывает пороговые значения температуры окружающей среды, при которых стандартные механизмы терморегуляции человеческого организма оказываются недостаточными для поддержания постоянной внутренней температуры тела (гомеостаза), равной примерно $36,6°C$.
Выделяют два основных порога:
1. Нижняя критическая температура — это самая низкая температура окружающей среды, при которой организм в состоянии покоя может поддерживать нормальную температуру тела без увеличения скорости метаболизма (то есть без необходимости дополнительно вырабатывать тепло, например, с помощью мышечной дрожи). Для обнаженного человека она составляет около $25-27°C$.
2. Верхняя критическая температура — это температура окружающей среды, выше которой механизмов теплоотдачи (в основном, за счет потоотделения) уже не хватает для предотвращения перегрева организма (гипертермии).
Выход температуры окружающей среды за пределы этих критических значений создает серьезную нагрузку на организм и при длительном воздействии может привести к опасным для жизни состояниям: переохлаждению (гипотермии) или тепловому удару.

Ответ: В контексте жизнедеятельности человека критическая температура — это пороговое значение температуры внешней среды (нижнее или верхнее), за которым организму приходится включать экстренные механизмы для поддержания нормальной температуры тела, что создает угрозу для здоровья.