Номер 3, страница 41 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава I. Тепловые явления. Параграф 6. Испарение. Кипение. Конденсация пара - номер 3, страница 41.

Условие.

3. Почему жидкость при испарении охлаждается?

Решение.

3. Охлаждение жидкости при испарении является прямым следствием молекулярно-кинетической теории строения вещества. Этот процесс можно объяснить следующим образом:

1. Молекулы в любой жидкости находятся в непрерывном и хаотическом движении. Их скорости не одинаковы: в любой момент времени есть молекулы, движущиеся медленно, и молекулы, движущиеся очень быстро. Температура жидкости — это мера средней кинетической энергии всех ее молекул.

2. Чтобы вылететь с поверхности жидкости, то есть испариться, молекула должна преодолеть силы притяжения со стороны других молекул жидкости. Для этого ей необходимо обладать достаточно большой кинетической энергией ($E_k = \frac{mv^2}{2}$).

3. Такой большой энергией обладают только самые "быстрые" молекулы, которые находятся вблизи поверхности. Именно они покидают жидкость.

4. Когда наиболее быстрые, а значит, самые энергичные молекулы улетают, средняя кинетическая энергия оставшихся в жидкости молекул уменьшается.

5. Поскольку температура тела прямо пропорциональна средней кинетической энергии его молекул ($T \propto \langle E_k \rangle$), уменьшение этой энергии приводит к понижению температуры жидкости. Таким образом, жидкость охлаждается.

Этот эффект мы постоянно наблюдаем в жизни: например, выходя из воды после купания, мы чувствуем холод, так как вода, испаряясь с поверхности тела, забирает у него теплоту.

Ответ: Жидкость при испарении охлаждается, потому что ее покидают самые быстрые молекулы, обладающие наибольшей кинетической энергией. Вследствие этого средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается, что и приводит к понижению температуры.