Номер 17, страница 19 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-8. Испарение и конденсация. Влажность воздуха. Кипение - номер 17, страница 19.

Условие.

17. В кипящую воду можно налить растительное масло; если же в кипящее масло капнуть водой, то оно разбрызгивается. Почему?

Решение.

Решение

Это явление объясняется фундаментальными различиями в физических свойствах воды и растительного масла, а именно — в их температурах кипения и плотностях.

1. Случай, когда растительное масло наливают в кипящую воду.

Температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении составляет $100^{\circ}C$. Температура кипения растительного масла значительно выше — около $200-250^{\circ}C$. Кроме того, плотность масла меньше плотности воды, поэтому оно не тонет, а растекается по поверхности. Когда масло попадает в воду с температурой $100^{\circ}C$, этой температуры недостаточно, чтобы довести масло до кипения. Масло будет просто плавать на поверхности и нагреваться, но никакой бурной реакции не произойдет.

2. Случай, когда вода капает в кипящее масло.

Под «кипящим» маслом обычно подразумевают масло, разогретое до высоких температур, используемых для жарки (например, $180^{\circ}C$ или выше). Эта температура значительно превышает температуру кипения воды ($100^{\circ}C$). Плотность воды выше плотности масла, поэтому капля воды, попав в масло, опускается на дно или вглубь объёма. Оказавшись в среде, нагретой до $180^{\circ}C$, капля воды мгновенно нагревается до температуры кипения и начинает очень бурно испаряться (происходит взрывное парообразование). При переходе из жидкого состояния в газообразное (пар) объём вещества резко увеличивается (объём пара примерно в 1700 раз больше объёма жидкой воды). Это стремительное расширение объёма пара с силой выталкивает частицы горячего масла во все стороны, что и вызывает характерное шипение и разбрызгивание.

Ответ:

Причина в разнице температур кипения. Температура кипящей воды ($100^{\circ}C$) слишком низкая, чтобы вскипятить масло (температура кипения $>200^{\circ}C$). Наоборот, температура горячего масла ($>180^{\circ}C$) намного выше температуры кипения воды. Поэтому, когда капля воды попадает в горячее масло, она мгновенно и взрывообразно превращается в пар, который, расширяясь, разбрызгивает масло.