Левая сторона, страница 16 - гдз по физике 8 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 2. Энергия топлива. Изменение агрегатного состояния вещества. Вариант 5 - страница 16.

Условие.

Левая сторона

Оборудование: два термометра; стакан с водой комнатной температуры; блюдце; кусочек марли; прищепка бельевая; брусок от трибометра.

1. Один из термометров положите на стол. Запишите его показания. Налейте в блюдце немного воды и поставьте брусок рядом с блюдцем. Термометрический баллончик второго термометра обмотайте марлей так, чтобы марля частично свисала с баллончика. Закрепив марлю на корпусе термометра прищепкой, положите обмотанный марлей термометр на брусок так, чтобы конец марли был погружён в воду (см. фото). Через несколько минут запишите показания влажного термометра. Сравните показания сухого и влажного термометров.

Результаты и пояснения:

А. Только магнитное.

Б. Только тепловое.

В. Тепловое и магнитное.

Г. Только химическое.

На рисунке приведён график зависимости

2*. Какова была бы разность температур сухого и влажного термометров при 100-процентной влажности? Показания какого термометра (сухого или влажного) изменяются при увеличении влажности? Поясните ответ.

Ответ: ___________.

Решение.

Результаты и пояснения:
После установки эксперимента показания влажного термометра окажутся ниже показаний сухого термометра. Это явление объясняется испарительным охлаждением. Вода с поверхности влажной марли постоянно испаряется. Для процесса испарения, то есть фазового перехода из жидкого состояния в газообразное, необходима энергия. Эта энергия (скрытая теплота парообразования) отбирается от резервуара термометра, что и приводит к его охлаждению. Интенсивность испарения, а следовательно, и степень охлаждения, напрямую зависят от относительной влажности воздуха. Чем ниже влажность, тем интенсивнее испарение и тем больше будет разница между показаниями сухого и влажного термометров, $ \Delta T = T_{сухого} - T_{влажного} $.
Ответ: Показания влажного термометра будут ниже, чем показания сухого термометра.

2* При 100-процентной относительной влажности воздуха разность температур сухого и влажного термометров будет равна нулю. Это связано с тем, что при 100% влажности воздух полностью насыщен водяным паром, и процесс испарения воды с поверхности влажной марли прекращается. Поскольку охлаждение влажного термометра происходит именно за счет отбора тепла при испарении, то при отсутствии испарения его показания будут совпадать с показаниями сухого термометра, измеряющего температуру окружающего воздуха. Таким образом, $ T_{сухого} = T_{влажного} $, и разность температур $ \Delta T = 0 $.

При увеличении влажности изменяются показания влажного термометра. Сухой термометр показывает фактическую температуру окружающего воздуха, и его показания не зависят от влажности (при прочих равных условиях). Показания влажного термометра напрямую зависят от скорости испарения воды с его поверхности. Чем выше влажность воздуха, тем медленнее происходит испарение, и, следовательно, тем меньше тепла отводится от термометра. В результате температура влажного термометра повышается, приближаясь к температуре сухого термометра. При уменьшении влажности, наоборот, испарение усиливается, и показания влажного термометра понижаются.
Ответ: При 100-процентной влажности разность температур равна нулю. При увеличении влажности изменяются (увеличиваются) показания влажного термометра.