Номер 5, страница 89 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

Приложение «Знаем и применяем» - номер 5, страница 89.

Условие.

5. Доведите воду в чайнике до кипения и выключите газовую горелку. Почему из носика чайника вырывается сильная струя пара, хотя до этого пара не было видно? Повторится ли подобное явление, если чайник нагревать не на газовой горелке, а на электрической плите?

Помощник

■ Виден ли водяной пар?

■ Что происходит с водяным паром при охлаждении?

■ Как изменяется температура воздуха вблизи чайника после выключения горелки?

Решение.

Почему из носика чайника вырывается сильная струя пара, хотя до этого пара не было видно?

Явление связано с процессом конденсации водяного пара. Сам по себе водяной пар (вода в газообразном состоянии) является бесцветным и невидимым газом. То, что мы видим и называем паром, на самом деле представляет собой туман — скопление мельчайших капелек жидкой воды, которые образуются, когда горячий невидимый пар охлаждается и конденсируется.

Когда чайник нагревается на газовой горелке, пламя и горячие продукты сгорания нагревают не только дно чайника, но и воздух вокруг него. Поэтому, когда невидимый водяной пар выходит из носика, он попадает в уже горячий воздух. В таких условиях конденсация не происходит или происходит очень слабо, и струя пара остается невидимой.

После выключения горелки поток горячих газов прекращается, и воздух вокруг носика чайника быстро остывает до комнатной температуры. Вода же внутри остается при температуре кипения и продолжает интенсивно испаряться. Теперь горячий невидимый пар, выходя из носика, сталкивается с гораздо более холодным окружающим воздухом. Из-за резкого перепада температур происходит быстрая и интенсивная конденсация пара, в результате чего образуется густое облако из капелек воды, которое мы и наблюдаем как мощную белую струю.

Ответ: Сильная струя пара становится видна после выключения горелки, потому что невидимый горячий водяной пар начинает контактировать с резко охладившимся окружающим воздухом. Это приводит к его быстрой конденсации и образованию видимого тумана из капелек воды. Пока горелка работала, воздух вокруг был слишком горячим для интенсивной конденсации.

Повторится ли подобное явление, если чайник нагревать не на газовой горелке, а на электрической плите?

Нет, при нагревании на электрической плите такого эффекта (внезапного появления пара после выключения) наблюдаться не будет. Электрическая плита нагревает преимущественно дно чайника, и воздух вокруг носика практически не нагревается, оставаясь близким к комнатной температуре.

Из-за этого выходящий из носика горячий невидимый пар сразу попадает в прохладный воздух и конденсируется. Таким образом, видимая струя пара будет наблюдаться в течение всего времени кипения воды на электрической плите. После выключения плиты струя пара будет просто постепенно ослабевать по мере остывания воды, а не появляться внезапно.

Ответ: Нет, подобное явление не повторится. При использовании электрической плиты видимый пар будет выходить из носика в течение всего процесса кипения, так как воздух вокруг чайника не нагревается так сильно, как от пламени газовой горелки.