Номер 7.8, страница 37 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 7. Испарение, конденсация, кипение - номер 7.8, страница 37.

Условие.

7.8. Почему температура воды, долго находившейся в открытом стакане, всегда несколько ниже температуры воздуха в комнате?

Решение.

Решение

Температура воды, которая долгое время находится в открытом стакане, всегда оказывается немного ниже температуры окружающего воздуха из-за процесса испарения.

Испарение — это процесс фазового перехода, при котором вещество переходит из жидкого состояния в газообразное. Для того чтобы молекула воды покинула поверхность жидкости, ей необходимо преодолеть силы межмолекулярного притяжения. На это требуется энергия, называемая удельной теплотой парообразования.

Эту энергию молекулы воды забирают из внутренней энергии самой жидкости. С поверхности воды улетают в первую очередь наиболее "быстрые" молекулы, то есть те, чья кинетическая энергия оказывается достаточной для преодоления сил притяжения. В результате средняя кинетическая энергия оставшихся в стакане молекул воды уменьшается.

Поскольку температура тела является мерой средней кинетической энергии его частиц, уменьшение этой энергии приводит к охлаждению воды. Этот процесс охлаждения продолжается до тех пор, пока не установится динамическое равновесие, при котором скорость потери тепла водой за счет испарения не станет равной скорости получения тепла от окружающего воздуха. В итоге температура воды стабилизируется на значении, которое несколько ниже температуры воздуха в комнате.

Ответ: Температура воды в открытом стакане ниже температуры воздуха в комнате из-за непрерывного процесса испарения. Испарение требует энергии, которая забирается у самой воды, что приводит к её охлаждению.