Номер 565, страница 75 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич

565. Чем объяснить появление зимней инея на оконных стёклах? С какой стороны стекла он появляется?

Чем объяснить появление зимой инея на оконных стёклах?

Появление инея на оконных стёклах зимой — это результат фазового перехода воды из газообразного состояния (водяной пар) в твёрдое (лёд). Этот процесс может происходить двумя основными путями: через десублимацию или через конденсацию с последующим замерзанием.

В воздухе внутри любого жилого помещения всегда содержится водяной пар. Его источниками являются дыхание людей, испарение влаги с поверхности кожи, приготовление пищи, комнатные растения и другие бытовые процессы.

Зимой, когда температура на улице опускается значительно ниже нуля ($t_{снаружи} < 0^\circ\text{C}$), а в помещении поддерживается комнатная температура ($t_{внутри} > 0^\circ\text{C}$), оконное стекло, находясь на границе двух сред, сильно охлаждается. Его внутренняя поверхность, обращённая в комнату, приобретает температуру, которая часто оказывается ниже точки замерзания воды ($0^\circ\text{C}$).

Тёплый и влажный комнатный воздух, соприкасаясь с такой холодной поверхностью, резко охлаждается. В результате водяной пар в воздухе кристаллизуется на стекле, образуя лёд. Это происходит следующим образом:
1. Десублимация: Если температура стекла ниже точки росы и ниже $0^\circ\text{C}$, водяной пар из воздуха переходит непосредственно в твёрдое состояние, образуя кристаллики льда, минуя жидкую фазу.
2. Конденсация и замерзание: Водяной пар сначала конденсируется на стекле в виде мельчайших капелек воды, которые затем, из-за низкой температуры поверхности, немедленно замерзают.

Образовавшиеся первичные кристаллики льда служат центрами для дальнейшей кристаллизации. Они разрастаются, формируя на стекле сложные и красивые ледяные узоры, которые мы и называем инеем. Неровности на стекле, частицы пыли и микроцарапины также способствуют этому процессу, выступая в роли затравок для роста кристаллов.

Ответ: Появление инея на оконных стёклах зимой объясняется кристаллизацией водяного пара из тёплого комнатного воздуха на холодной поверхности стекла. Это происходит из-за того, что температура стекла опускается ниже $0^\circ\text{C}$ под воздействием уличного мороза.

С какой стороны стекла он появляется?

Поскольку источником влаги (водяного пара) является воздух внутри помещения, а причиной охлаждения стекла до отрицательных температур — морозный воздух на улице, то процесс образования инея происходит на границе «тёплый влажный воздух — холодная поверхность». Следовательно, иней формируется на той стороне стекла, которая обращена внутрь комнаты.

Ответ: Иней появляется на внутренней стороне стекла, обращённой в сторону комнаты.