Номер 7.29, страница 39 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 7. Испарение, конденсация, кипение - номер 7.29, страница 39.

Условие.

7.29. Один стакан доверху заполнен горячим чаем, а другой — таким же горячим бульоном. Какая из жидкостей остывает быстрее? Почему?

Решение.

Решение

Охлаждение жидкости в открытом стакане происходит за счет трех основных процессов теплопередачи: теплопроводности через стенки стакана, конвекции и теплового излучения с поверхности, а также испарения жидкости с ее свободной поверхности. Для горячих жидкостей, таких как чай или бульон, наиболее значительный вклад в охлаждение вносит именно испарение.

При испарении с поверхности жидкости улетают наиболее быстрые молекулы, унося с собой значительную часть кинетической энергии. Этот процесс требует большого количества энергии (удельной теплоты парообразования), которая отбирается у оставшейся жидкости, что и приводит к ее быстрому охлаждению.

Основное различие между чаем и бульоном в данном контексте заключается в их составе. Чай — это преимущественно вода с небольшим количеством растворенных веществ. Бульон, помимо воды и солей, содержит жиры. Поскольку жир легче воды, он всплывает и образует на поверхности бульона тонкую пленку.

Эта жировая пленка препятствует интенсивному испарению воды с поверхности бульона. В то же время с поверхности чая испарение происходит свободно. Так как испарение является доминирующим механизмом охлаждения, жидкость, которая испаряется медленнее (бульон), будет и остывать медленнее. Следовательно, чай будет остывать быстрее.

Ответ: Быстрее остывает чай. На поверхности бульона образуется пленка жира, которая значительно замедляет испарение — один из самых эффективных механизмов охлаждения жидкости.