Номер 12, страница 83, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 9. Влажность воздуха - номер 12, страница 83.

Условие.

12. В сырой осенний день в отапливаемой комнате повесили мокрое полотенце для просушивания. Быстрее ли высохнет полотенце, если открыть форточку? Обоснуйте ваш ответ.

Решение.

Решение

Да, полотенце высохнет значительно быстрее, если открыть форточку. Это объясняется двумя основными причинами, связанными с физикой испарения.

1. Снижение относительной влажности воздуха. Скорость испарения тем выше, чем ниже относительная влажность окружающего воздуха. Относительная влажность $φ$ показывает степень насыщения воздуха водяным паром и рассчитывается по формуле $φ = \frac{p}{p_н} \cdot 100\%$, где $\text{p}$ – парциальное давление водяного пара в воздухе, а $p_н$ – давление насыщенного пара при данной температуре.

В сырой осенний день воздух на улице холодный и имеет высокую относительную влажность (близкую к 100%). Однако, когда этот воздух попадает через форточку в тёплую комнату и нагревается, его относительная влажность резко падает. Это происходит потому, что давление насыщенного пара $p_н$ очень сильно возрастает с повышением температуры. Количество влаги в поступившем воздухе (и, соответственно, парциальное давление $\text{p}$) остаётся прежним, но так как знаменатель $p_н$ в формуле увеличивается, то значение дроби $p/p_н$ и, следовательно, относительная влажность $φ$ сильно уменьшаются. Таким образом, воздух, поступающий с улицы, после нагрева становится очень сухим и способным активно поглощать влагу с полотенца.

В закрытой же комнате испаряющаяся с полотенца влага быстро насыщает небольшой объём воздуха, повышая его относительную влажность и замедляя, а то и вовсе прекращая дальнейшее испарение.

2. Циркуляция воздуха. Открытая форточка создаёт движение воздуха (конвекцию). Поток воздуха постоянно уносит от поверхности полотенца слой воздуха, уже насыщенный влагой, заменяя его новым, более сухим воздухом. Этот процесс непрерывного обновления воздуха у поверхности испарения также значительно ускоряет высыхание.

Ответ: Полотенце высохнет быстрее, если открыть форточку. Несмотря на то, что воздух на улице сырой, при попадании в тёплую комнату он нагревается, и его относительная влажность резко падает, что делает его способным активно впитывать влагу. Дополнительно, циркуляция воздуха, создаваемая открытой форточкой, уносит влажный воздух от полотенца, ускоряя испарение.