Номер 5, страница 78 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

5. Если на мокрую рубашку в комнате направить поток воздуха от вентилятора, то она высохнет намного быстрее. Объясните механизм этого явления. Поможет ли вентилятор ускорить процесс сушки белья, если относительная влажность воздуха будет 100%?

Объясните механизм этого явления.

Высыхание мокрой рубашки — это физический процесс испарения, то есть перехода воды из жидкого состояния в газообразное (водяной пар). Скорость испарения зависит от нескольких факторов, включая температуру, площадь поверхности и влажность окружающего воздуха.

В спокойном воздухе непосредственно над поверхностью мокрой ткани образуется тонкий слой воздуха, который быстро насыщается водяным паром. Когда этот пограничный слой становится насыщенным, скорость испарения резко падает, так как устанавливается динамическое равновесие: число молекул, покидающих ткань, становится примерно равным числу молекул, возвращающихся на нее из воздуха (конденсация).

Вентилятор создает принудительную конвекцию — направленный поток воздуха. Этот поток сдувает насыщенный влагой пограничный слой воздуха от поверхности рубашки. На его место немедленно поступает новый, менее влажный (более сухой) воздух из комнаты. Этот новый воздух способен снова активно поглощать водяной пар. Таким образом, вентилятор постоянно поддерживает большую разницу в концентрации водяного пара между поверхностью ткани и окружающим воздухом, что обеспечивает непрерывно высокую скорость испарения.

Ответ: Вентилятор ускоряет высыхание, так как он непрерывно уносит от поверхности рубашки слой воздуха, насыщенный водяным паром, заменяя его более сухим воздухом из комнаты. Это поддерживает высокую скорость процесса испарения.

Поможет ли вентилятор ускорить процесс сушки белья, если относительная влажность воздуха будет 100%?

Относительная влажность 100% означает, что воздух уже содержит максимально возможное количество водяного пара при данной температуре. Такой воздух называется насыщенным.

В насыщенном воздухе процесс чистого испарения невозможен. Устанавливается динамическое равновесие, при котором скорость испарения с любой влажной поверхности равна скорости конденсации пара из воздуха на эту поверхность. Это означает, что сколько молекул воды покидает белье, столько же на него возвращается из воздуха. В результате количество воды в белье не уменьшается, и оно не сохнет.

Вентилятор в таких условиях будет просто перемещать насыщенный воздух. Он будет сдувать насыщенный воздух от белья и заменять его точно таким же насыщенным воздухом. Поскольку новый воздух также не способен поглощать влагу, это никак не повлияет на скорость испарения. Процесс сушки не пойдет.

Ответ: Нет, если относительная влажность воздуха составляет 100%, вентилятор не поможет высушить белье. В насыщенном воздухе испарение скомпенсировано конденсацией, и высыхание не происходит, независимо от наличия потока воздуха.