Номер 4, страница 33 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Параграф 8. Расчёт количества теплоты. Удельная теплоёмкость. Вопросы - номер 4, страница 33.

Условие.

4. В городских парках устанавливают фонтаны. Почему жарким летним днём вблизи фонтана ощущается прохлада?

Решение.

Прохлада вблизи фонтана в жаркий летний день ощущается из-за физического процесса, называемого испарением. Этот эффект объясняется несколькими ключевыми факторами:

1. Испарение и поглощение тепла. Вода из фонтана, особенно когда она разбрызгивается на множество мелких капель, начинает активно испаряться, то есть переходить из жидкого состояния в газообразное (водяной пар). Этот фазовый переход является эндотермическим процессом, что означает, что для его осуществления требуется энергия. Эту энергию, называемую теплотой парообразования, молекулы воды забирают из окружающей среды – в основном, из воздуха.

2. Охлаждение воздуха. Отдавая тепловую энергию на испарение воды, окружающий воздух охлаждается. Чем выше температура воздуха и чем ниже его влажность, тем интенсивнее происходит испарение, и, следовательно, тем заметнее охлаждающий эффект.

3. Увеличение площади поверхности. Фонтаны спроектированы так, чтобы разбрызгивать воду, создавая огромное количество мелких капель. Это многократно увеличивает общую площадь поверхности воды, контактирующей с воздухом, что значительно ускоряет процесс испарения по сравнению с испарением со спокойной поверхности водоема. Больше испарения — больше поглощенного тепла — сильнее охлаждение.

Таким образом, фонтан работает как естественный кондиционер, охлаждая и увлажняя воздух вокруг себя за счет энергии, забираемой на испарение воды.

Ответ: Прохлада вблизи фонтана ощущается потому, что вода из него интенсивно испаряется. Процесс испарения требует поглощения большого количества теплоты из окружающего воздуха, что приводит к его охлаждению.