Номер 289, страница 46 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Испарение. Насыщенный и ненасыщенный пар. Кипение - номер 289, страница 46.

Условие.

► 289. Если капнуть немного воды на горячий утюг, то, казалось бы, вода должна быстро испариться, но этого не происходит. Образовав маленький шарик, шипя и подпрыгивая, капля воды очень медленно обращается в пар. Как объяснить это явление?

Решение.

Решение

Это явление известно как эффект Лейденфроста. Оно возникает, когда жидкость вступает в контакт с поверхностью, температура которой значительно выше точки кипения этой жидкости.

Когда капля воды попадает на раскаленный утюг, нижний слой воды, соприкасающийся с горячей поверхностью, мгновенно испаряется, превращаясь в пар. Этот пар образует тонкую прослойку между основной массой капли и поверхностью утюга.

Эта паровая прослойка, или «паровая подушка», поддерживает каплю, не давая ей соприкасаться с поверхностью утюга, и одновременно служит теплоизолятором. Капля как бы левитирует над поверхностью, из-за чего она может подпрыгивать и двигаться. Шипение — это звук быстрого образования пара. Так как паровая прослойка является плохим проводником тепла (обладает низкой теплопроводностью), тепло от раскаленного утюга передается к капле воды очень медленно.

Поскольку прямой контакт между каплей и горячей поверхностью отсутствует, а теплопередача через паровую прослойку затруднена, процесс испарения всей капли значительно замедляется по сравнению с ситуацией, когда поверхность была бы нагрета лишь немного выше 100°C.

Ответ: Явление объясняется эффектом Лейденфроста: между каплей воды и раскаленной поверхностью утюга образуется изолирующая прослойка пара, которая резко замедляет передачу тепла к капле и, следовательно, её испарение.