Номер 20, страница 73, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 8. Парообразование и конденсация - номер 20, страница 73.

Условие.

20. Определите на опыте, как зависит скорость испарения воды от температуры жидкости и площади поверхности жидкости. В опытах используйте одну и ту же начальную массу воды (например, 100 г).

Решение.

Для экспериментального определения зависимости скорости испарения воды от температуры и площади поверхности необходимо провести два независимых опыта, в каждом из которых будет изменяться только один из исследуемых параметров.

Зависимость скорости испарения от температуры жидкости

Для проведения этого опыта понадобятся: два абсолютно одинаковых сосуда (например, два стакана), кухонные весы, термометр и 200 г воды.
Ход опыта:
1. Нальем в каждый из двух одинаковых стаканов по 100 г воды. Использование одинаковых стаканов необходимо для того, чтобы площадь свободной поверхности жидкости была одинаковой в обоих случаях.
2. Один стакан с водой поместим в теплое место (например, рядом с батареей отопления или на солнечном подоконнике), а другой — в прохладное место (например, в тень или в другую комнату с более низкой температурой).
3. С помощью термометра измерим температуру воды в обоих стаканах. Убедимся, что температура воды в первом стакане ($T_1$) выше, чем во втором ($T_2$).
4. Оставим оба стакана на длительное время, например, на 24 часа. Важно, чтобы время наблюдения было одинаковым для обоих стаканов.
5. По истечении указанного времени взвесим оба стакана и определим массу испарившейся воды в каждом из них: $\Delta m_1 = 100 \text{ г} - m_{конечная,1}$ и $\Delta m_2 = 100 \text{ г} - m_{конечная,2}$.
Результат и вывод: В результате опыта мы обнаружим, что из стакана, стоявшего в теплом месте, испарилось больше воды, то есть $\Delta m_1 > \Delta m_2$. Поскольку время испарения было одинаковым, это означает, что скорость испарения в первом стакане была выше. Таким образом, можно сделать вывод, что скорость испарения зависит от температуры.

Ответ: Скорость испарения воды увеличивается с ростом ее температуры.

Зависимость скорости испарения от площади поверхности жидкости

Для проведения этого опыта понадобятся: сосуд с узкой горловиной (например, стакан), сосуд с широкой горловиной (например, тарелка или блюдце), кухонные весы и 200 г воды.
Ход опыта:
1. Нальем 100 г воды в стакан и 100 г воды в тарелку.
2. Поставим оба сосуда в одинаковые условия: в одно и то же место в комнате, чтобы температура, влажность и движение окружающего воздуха были для них одинаковыми. При этом площадь свободной поверхности воды в тарелке ($S_1$) будет значительно больше площади поверхности в стакане ($S_2$).
3. Оставим оба сосуда на тот же промежуток времени, что и в первом опыте, например, на 24 часа.
4. По истечении времени взвесим оба сосуда и определим массу испарившейся воды в каждом из них.
Результат и вывод: В результате опыта мы увидим, что из тарелки испарилось значительно больше воды, чем из стакана. Это означает, что при большей площади свободной поверхности испарение происходит быстрее.

Ответ: Скорость испарения воды увеличивается с увеличением площади ее свободной поверхности.