Номер 9.6, страница 49 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 9. Домашние экспериментальные задания - номер 9.6, страница 49.

Условие.

9.6. Смочите два носовых платка и разложите их — один на столе, а другой на горячей батарее центрального отопления. Платок, лежащий на батарее, высохнет значительно раньше. Почему?

Решение.

Решение

Процесс высыхания представляет собой испарение — переход воды из жидкого состояния в газообразное (водяной пар). Скорость испарения зависит от нескольких факторов, и одним из важнейших является температура.

Молекулы воды находятся в непрерывном хаотическом движении. Чтобы покинуть поверхность жидкости (в данном случае, ткань платка), молекула должна обладать достаточной кинетической энергией для преодоления сил притяжения со стороны соседних молекул.

Когда мокрый платок кладут на горячую батарею, он получает от нее тепло. Эта тепловая энергия увеличивает внутреннюю энергию воды, а значит, возрастает и средняя кинетическая энергия ее молекул. В результате большее количество молекул в любой момент времени имеет энергию, достаточную для отрыва от поверхности и превращения в пар. Поэтому испарение происходит значительно интенсивнее.

Платок, лежащий на столе, находится при комнатной температуре, которая значительно ниже температуры батареи. Следовательно, молекулы воды в нем обладают меньшей кинетической энергией, и процесс испарения идет гораздо медленнее.

Кроме того, горячая батарея нагревает и окружающий воздух. Нагретый воздух поднимается вверх, создавая конвекционные потоки. Эти потоки уносят влажный воздух непосредственно от платка, заменяя его более сухим. Этот перенос влаги также способствует более быстрому испарению на батарее по сравнению с неподвижным воздухом над столом.

Ответ: Платок на горячей батарее высохнет быстрее, потому что высокая температура увеличивает скорость испарения воды. Тепло от батареи передается воде в платке, увеличивая кинетическую энергию ее молекул. В результате большее число молекул получает достаточно энергии, чтобы оторваться от поверхности и превратиться в пар. Кроме того, конвекционные потоки теплого воздуха от батареи уносят влажный воздух от платка, что также ускоряет процесс высыхания.