Номер 3, страница 121 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 4. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 30. Кипение. Удельная теплота парообразования. Вопросы для самопроверки - номер 3, страница 121.

Условие.

3. Почему при температуре ниже температуры кипения пузырьки пара, поднимаясь вверх, уменьшаются в объёме?

Решение.

3. Когда жидкость нагревают снизу, например, воду в кастрюле, её слои прогреваются неравномерно. У дна, вблизи источника тепла, температура воды выше, чем у поверхности. Именно у горячего дна и на его неровностях начинают образовываться первые пузырьки, состоящие из водяного пара и растворенных в воде газов, которые при нагревании выделяются.
Под действием выталкивающей силы Архимеда эти пузырьки начинают подниматься вверх. По мере подъема они попадают в более холодные верхние слои жидкости. Из-за разницы температур происходит теплообмен: горячий пар внутри пузырька отдает теплоту окружающей его более холодной воде. В результате этого охлаждения пар конденсируется, то есть превращается обратно в жидкость.
Объем, который занимает определенная масса вещества в жидком состоянии, в сотни раз меньше объема, который занимает та же масса в газообразном состоянии (в виде пара). Поэтому по мере конденсации пара пузырек резко уменьшается в объеме, а иногда и полностью исчезает (схлопывается), не дойдя до поверхности.
Это явление можно наблюдать до тех пор, пока вся масса жидкости не прогреется до температуры кипения. Когда температура всей жидкости станет одинаковой и равной температуре кипения, пузырьки перестанут уменьшаться при подъеме и будут, наоборот, расти и с шумом вырываться на поверхность – начнется процесс кипения.
Ответ: При температуре ниже температуры кипения верхние слои жидкости холоднее нижних. Поднимаясь вверх, пузырьки пара попадают в более холодную среду, из-за чего пар в них конденсируется (превращается в воду), что приводит к значительному уменьшению объема пузырьков.