Номер 18, страница 19 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-8. Испарение и конденсация. Влажность воздуха. Кипение - номер 18, страница 19.

Условие.

18. Объясните, почему продолжительность варки картофеля, начиная с момента кипения, не зависит от мощности нагревателя.

Решение.

Решение

Процесс варки картофеля — это химико-термический процесс, скорость которого зависит от температуры. Картофель варится в воде, поэтому температура приготовления определяется температурой воды.

Кипение — это фазовый переход жидкости в пар, который при постоянном внешнем давлении происходит при строго определенной температуре, называемой температурой кипения. Для воды при нормальном атмосферном давлении эта температура составляет $100$ °C.

С момента, когда вода достигает температуры кипения, вся дальнейшая подводимая от нагревателя энергия идёт не на увеличение температуры воды, а на её парообразование (то есть на преодоление сил межмолекулярного притяжения и превращение жидкости в газ). Это означает, что пока в кастрюле есть жидкая вода, её температура не поднимется выше $100$ °C, независимо от того, насколько мощным является нагреватель.

Более высокая мощность нагревателя просто увеличивает интенсивность кипения — большее количество воды будет превращаться в пар за единицу времени. Однако температура, при которой готовится картофель, останется неизменной. Поскольку скорость приготовления зависит от температуры, а температура с момента закипания постоянна, то и продолжительность варки картофеля не будет зависеть от мощности нагревателя.

Ответ: Продолжительность варки картофеля зависит от температуры, а температура кипящей воды при постоянном давлении является постоянной ($100$ °C) и не зависит от мощности нагревателя. Вся дополнительная энергия от более мощного нагревателя расходуется на парообразование, а не на повышение температуры воды, поэтому скорость приготовления картофеля не меняется.