Номер 14, страница 58 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава I. Тепловые явления. Качественные задачи к главе 1 - номер 14, страница 58.

Условие.

14. Почему горячий чай остынет быстрее, если его налить в блюдечко?

Решение.

Горячий чай, налитый в блюдечко, остывает быстрее в основном из-за увеличения площади свободной поверхности жидкости. Это интенсифицирует два основных процесса, приводящих к охлаждению: испарение и теплообмен с окружающей средой.

Первый процесс — это испарение. С поверхности жидкости постоянно улетают наиболее быстрые молекулы, унося с собой часть энергии. В результате средняя энергия оставшихся молекул уменьшается, и жидкость охлаждается. Скорость испарения напрямую зависит от площади поверхности: чем больше площадь, тем больше молекул может испариться за единицу времени. У блюдечка площадь поверхности чая гораздо больше, чем у чая в чашке, поэтому испарение идет интенсивнее.

Второй процесс — это теплообмен с окружающим воздухом. Горячий чай отдает тепло более холодному воздуху посредством конвекции и теплового излучения. Скорость этого теплообмена также прямо пропорциональна площади поверхности контакта. Увеличивая площадь, мы ускоряем передачу тепла от чая к воздуху.

Таким образом, оба механизма охлаждения — и испарение, и теплообмен — становятся более эффективными, когда чай налит в блюдечко, что и приводит к его быстрому остыванию.

Ответ: Горячий чай остынет быстрее в блюдечке, потому что при переливании в него из чашки значительно увеличивается площадь свободной поверхности жидкости. Это приводит к одновременному увеличению скорости испарения и скорости теплообмена с окружающей средой, что в совокупности и ускоряет процесс охлаждения.