Номер 5, страница 85, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Изменения агрегатного состояния вещества. Параграф 21. Испарение и конденсация. Насыщенный пар. Вопросы и задания - номер 5, страница 85.

Условие.

5. При испарении жидкости её температура понижается. Почему же летом вода при испарении не замерзает в открытых водоёмах?

Решение.

Решение

Процесс испарения действительно приводит к понижению температуры жидкости. Это происходит потому, что с поверхности жидкости улетают наиболее быстрые молекулы, обладающие достаточной кинетической энергией для преодоления сил межмолекулярного притяжения. В результате средняя кинетическая энергия оставшихся в жидкости молекул уменьшается, что и воспринимается как понижение температуры. Энергия, которую уносят испарившиеся молекулы, называется теплотой парообразования.

Однако открытый водоём (озеро, река, море) не является изолированной системой. Он постоянно обменивается энергией с окружающей средой. Температура воды в водоёме определяется балансом между получаемым и отдаваемым теплом.

Летом водоём получает огромное количество энергии из нескольких источников:

• Солнечное излучение: Прямые солнечные лучи являются основным источником тепла, нагревающим воду.

• Теплообмен с воздухом: Летом воздух обычно тёплый, и он передаёт тепло воде через конвекцию и теплопроводность.

• Теплообмен с дном и берегами: Грунт, нагретый солнцем, также передаёт тепло воде.

• Атмосферное излучение: Атмосфера также излучает тепло, часть которого поглощается водой.

Теплопотери водоёма происходят в основном за счёт:

• Испарения: Охлаждающий эффект, о котором говорится в вопросе.

• Собственного теплового излучения: Вода, как и любое нагретое тело, излучает энергию в окружающее пространство.

Летом интенсивность солнечного излучения и температура воздуха настолько высоки, что количество тепла, получаемое водоёмом, значительно превышает количество тепла, теряемое при испарении. Охлаждающий эффект от испарения постоянно компенсируется притоком тепла извне. Таким образом, равновесная температура воды устанавливается на уровне, который намного выше точки замерзания (0°C). Чтобы вода замёрзла, необходимо, чтобы теплопотери в течение длительного времени превосходили приток тепла, что происходит зимой, а не летом.

Ответ: Летом вода в открытых водоёмах не замерзает, потому что количество тепла, которое она получает от Солнца и тёплого окружающего воздуха, значительно больше, чем количество тепла, которое она теряет в процессе испарения. Постоянный приток энергии компенсирует охлаждение от испарения и поддерживает температуру воды значительно выше 0°C.