Номер 245, страница 40 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Испарение. Насыщенный и ненасыщенный пар. Кипение - номер 245, страница 40.

Условие.

245. При испарении жидкости её температура понижается. Почему летом вода при испарении в открытых водоёмах не замерзает?

Решение.

Процесс испарения действительно приводит к охлаждению жидкости. Это происходит потому, что с поверхности жидкости улетают наиболее быстрые молекулы, обладающие наибольшей кинетической энергией. В результате средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается, что и означает понижение температуры. На испарение затрачивается энергия, которая забирается у самой жидкости.

Однако открытый водоём летом — это большая система, которая постоянно обменивается теплом с окружающей средой. Охлаждение за счёт испарения является лишь одним из процессов, влияющих на температуру воды. Летом одновременно с испарением происходят гораздо более мощные процессы, которые нагревают воду. В первую очередь, это нагрев прямыми солнечными лучами. Также вода получает тепло от тёплого воздуха и от прогретого дна водоёма.

Интенсивность нагрева воды от этих источников значительно превышает интенсивность её охлаждения за счёт испарения. В результате устанавливается тепловой баланс, при котором температура воды остаётся значительно выше точки замерзания ($\text{0}$ °C). Таким образом, испарение играет роль естественного «охладителя», который не даёт воде перегреться, но его эффекта недостаточно, чтобы заморозить водоём при постоянном притоке тепла извне.

Ответ: Летом вода в открытых водоёмах не замерзает, потому что количество тепла, которое она получает от солнечного излучения и тёплого окружающего воздуха, значительно больше, чем количество тепла, которое теряется в процессе испарения. Постоянный и мощный приток тепла не позволяет температуре воды опуститься до точки замерзания.