Номер 14, страница 18 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-8. Испарение и конденсация. Влажность воздуха. Кипение - номер 14, страница 18.

Условие.

14. Первые гигрометры представляли собой слабо натянутую горизонтальную верёвку длиной 3–4 м. Как и почему менялась длина верёвки при изменении влажности воздуха?

Решение.

Решение

Принцип работы такого гигрометра основан на свойстве гигроскопичности натуральных волокон, из которых обычно делали веревки (например, конопля, хлопок, лен или даже конский волос). Гигроскопичность — это способность материала поглощать водяные пары из окружающего воздуха.

Изменение длины веревки происходило следующим образом:

1. При увеличении влажности воздуха: Волокна веревки впитывают молекулы воды из воздуха. Проникая в структуру волокна, молекулы воды встраиваются между его длинными полимерными цепями. Это заставляет каждое отдельное волокно разбухать, то есть увеличиваться в поперечном сечении (в диаметре). Поскольку веревка состоит из множества туго скрученных волокон, их коллективное утолщение приводит к тому, что витки спирали, образующей веревку, становятся плотнее и короче по продольной оси. В результате общая длина веревки сокращается.

2. При уменьшении влажности воздуха: Происходит обратный процесс. В сухом воздухе влага испаряется из волокон. Волокна "усыхают", их диаметр уменьшается. Скрутка веревки становится менее плотной, и она раскручивается в продольном направлении, что приводит к увеличению ее общей длины.

Таким образом, существовала обратная зависимость между влажностью воздуха и длиной веревки. Это изменение длины, хоть и небольшое, можно было измерить, прикрепив к веревке указатель, который перемещался по шкале, проградуированной в единицах влажности.

Ответ: При увеличении влажности воздуха длина веревки уменьшалась, а при уменьшении влажности — увеличивалась. Причина этого в том, что натуральные волокна, из которых сделана веревка, поглощают влагу из воздуха. При этом волокна разбухают в толщину, что из-за их скрученной структуры в веревке приводит к сокращению ее общей длины. Когда воздух становится суше, волокна отдают влагу и сжимаются, в результате чего веревка удлиняется.